Способ определения индексов для оценки качества овощной культуры
METHOD OF DETERMINING INDEXES FOR EVALUATING QUALITY OF VEGETABLE CULTURE

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в селекции и товарном производстве при оценке сортов, линий, гибридов для получения статистических данных.
Оценка любых сортовых коллекций сложная и трудоемкая задача. Исследователи часто берут лишь отдельные признаки и на их основе сравнивают образцы. Селекционеры оценивают урожайность, скороспелость, вкусовые достоинства и т.д., фитопатологи - устойчивость к болезням; энтомологи - устойчивость к вредителям. Овощеводу необходимы сорта и гибриды раннеспелые, высокоурожайные, устойчивые к вредным организмам. Предъявляются требования по качеству продукции (стандарты по форме, вкусу, содержанию биологически активных веществ и др.). В частном секторе наиболее приемлемы высокоурожайные сорта и гибриды, имеющие высокие вкусовые достоинства. Отдается предпочтение устойчивым образцам, которые можно возделывать без применения пестицидов. Использование изобретения позволит определить индексы для оценки качества овощной культуры для получения объективных комплексных оценок коллекции образцов и выделить лучшие для использования их в селекционных программах.
Известен способ оценки и ранжирования образцов с целью выделения лучших (Южаков А.И., Ашмарина Л.Ф., Ванина Л.А. Многомерный выбор в селекционных и технологических исследованиях: Методические рекомендации/Рос. Академия с.-х. наук, Сиб. отд-ние, Сиб. науч. исследов. институт земледелия и химизации. Новосибирск. - 2004. - 28 с.)
Недостаток этого технического решения состоит в том, что он допускает высокую долю субъективной оценки. Этот метод не позволяет сравнивать в комплексе признаки, имеющие разные значения.
Наиболее близким к предложенному является способ определения индексов для оценки качества овощной культуры, по которому проводят инструментальные обследования параметров плодоовощных культур с последующим сравнением измеренных значений параметров и характеристик (Stenning B.C.; Darko J.O. Correlation of non-destructive techniques for assessment of of apple and tonato quality // Physical properties of agricultural materials and products. Washington ets, 1988, p. 729-734).
Недостаток этого технического решения состоит в том, что он не обеспечивает совместную обработку отдельных измеренных параметров, что приводит к субъективности оценки.
Технической задачей, решаемой предложением, является создание способа определения индексов для оценки качества овощной культуры для объективной оценки сортов, линий, гибридов.
Для решения этой технической задачи предлагается способ определения индексов для оценки качества овощной культуры, по которому проводят инструментальные измерения параметров овощной культуры, вычисляют отношение измеренной величины каждого параметра овощной культуры к средней арифметической величине данного параметра этой овощной культуры или величине стандарта данного параметра этой овощной культуры, затем вычисляют отношение суммы результатов вычисленных отношений параметров овощной культуры, влияющих положительно на общую оценку качества овощной культуры к отношению суммы результатов вычисленных отношений параметров овощной культуры, влияющих отрицательно на общую оценку качества овощной культуры, результат вычисления принимают в качестве индексов для оценки качества овощной культуры.
Предлагаемый способ определения индексов для оценки качества овощной культуры может быть реализован известными операциями с использованием существующего оборудования. Других технических решений аналогичного назначения с подобной совокупностью существенных признаков при проведении поиска по научно-технической литературе и патентной документации заявителем не обнаружено. Заявленный способ определения индексов для оценки качества овощной культуры может быть использован в сельском хозяйстве, он позволит дать объективную оценку большой выборки изучаемых объектов (в данном случае сортов овощных культур), сделать селекционный процесс более рациональным, провести выбор сорта как для мелко-товарного производства (частного огородничества), так и для промышленного. Поэтому заявитель считает, что предложение по данной заявке соответствует критериям охраноспособности изобретения «новизна)), «изобретательский уровень)) и «промышленная применимость».
Неисключающий пример осуществления способа определения индексов для оценки качества овощной культуры поясняется таблицами:
Таблица 1 - Первичные данные по хозяйственно-ценным признакам огурца,
Таблица 2 - Частные индексы по отношению к стандартному сорту,
Таблица 3 - Частные индексы по отношению к средней арифметической,
Таблица 4 - Суммарные индексы.
В соответствующей выборке по каждому образцу проводится учет (взвешивание) общей, ранней, товарной продукции на электрических весах (МК-15.2-А21). Степень поражения листовой поверхности болезнями и вредителями определяется визуально в %, длина и диаметр плода измеряется в см линейкой. Биохимические показатели определяются согласно соответствующим ГОСТам: аскорбиновая кислота (мг %) ГОСТ 24556-89; сахара (%) ГОСТ 8756.13-87; каротин (мг %) ГОСТ 8756.22-80; нитраты (мг %) ГОСТ 29270-95. Расчет доли нетоварной продукции, частных и суммарных индексов проводится с помощью вычислительной техники (ПЭВМ с пакетом прикладных программ, либо обычный калькулятор) Независимо от способа индексации для вычисления суммарного индекса используются следующие формулы:
где I1 и I2 - суммарные индексы, содержащие признаки, характеризующие сорт с производственной точки зрения;
I3 и I4 - суммарные индексы для овощеводов-любителей;
ix1; ix2; ix - частные индексы ранней, товарной и общей урожайности;
ix3 - частный индекс доли нетоварной продукции;
iy - частный индекс вкусовых достоинств плода;
iz - частный индекс, отражающий степень развития бактериоза в период массового развития заболевания;
il, io - частные индексы длины и формы плода;
ic, is, ik, in - частные индексы аскорбиновой кислоты, сахаров, каротина, нитратов.
Вычисление всех суммарных индексов определяется из отношения суммы частных индексов факторов, положительно влияющих на формирование продукции к сумме частных индексов факторов, влияющих отрицательно. В качестве положительных, с производственной точки зрения, используют раннюю и товарную урожайность. Как отрицательный фактор выделена нетоварная продукция (формулы 1, 2). Для овощеводов-любителей целесообразнее в качестве положительного фактора выделить общую урожайность, исключив нетоварную (формулы 3, 4), поскольку в этом случае возможен более частый и тщательный сбор плодов. Формулы 2, 4 - формулы, учитывающие качество продукции для промышленного и мелкотоварного производств соответственно.
Предложение позволяет определить ценные генотипы как для промышленного производства, так и для мелкотоварного. Такое разделение объясняется тем, что на больших площадях из-за несвоевременного сбора плоды быстро перерастают и переходят в разряд нетоварных, чего можно избежать при тщательном сборе, который возможен при возделывании на индивидуальных участках. В условиях промышленного производства первостепенное значение имеют такие показатели, как дружность плодоношения и высокий выход товарной продукции. Каждый образец получает свой суммарный индекс и место в массиве сортообразцов, определяя этим свою значимость для дальнейшей работы. Наибольший интерес как для селекционеров и производственников, так и для овощеводов-любителей представляют сорта, имеющие высокий суммарный индекс при любом из предложенных способов индексации первичных дат и отличающихся высокой стабильностью по годам. В предложенном способе расчета в формулы включены частные индексы показателей биохимического качества плодов, что помогает полнее оценить сорта и гибриды и провести отбор наиболее перспективных форм для дальнейшего их использования как в селекционной практике, так и в товарном производстве. Универсальность и простота вычислений позволяет использовать предложение практически во всех областях, где нужно проанализировать большой массив данных, имеющий различные единицы измерения.
2
Первичные данные из таблицы 1 имеют разные единицы измерения - кг/м, %, см, мг %. Для наглядности расчетов взята небольшая выборка, состоящая из 6 гетерозисных гибридов огурца. В качестве стандарта выступает районированный гибрид Дружина F1. Сравнить образцы по комплексу признаков не представляется возможным. С этой целью проводят обезличивание всех признаков из таблицы 1 (так называемая индексация). Вычисление частных индексов проводят двумя способами. Каждый показатель (урожайность, устойчивость и т.д.) конкретного образца делят на этот же показатель, что у стандарта, либо на среднее арифметическое значений.
Примеры расчета частных индексов на гибриде AmigoF1
1. Частный индекс ранней урожайности ix1 рассчитывают как отношение ранней урожайности гибрида Amigo F1 к ранней урожайности стандарта Дружина F1(4,05:2,96=1,368);
Частный индекс товарной урожайности ix2 рассчитывают как отношение товарной урожайности гибрида AmigoF1 к товарной урожайности стандарта Дружина F1 (4,73:3,42=1,383);
Частный индекс общей урожайности ix рассчитывают как отношение общей урожайности гибрида AmigoF1 к общей урожайности стандарта Дружина F1 (6,39:6,00=1,065);
Частный индекс доли нетоварной продукции ix3 рассчитывают как отношение доли нетоварной продукции гибрида Amigo F1 к доле нетоварной продукции стандарта Дружина F1 (26:43=0,604);
Частный индекс вкусовых качеств ixy рассчитывают как отношение вкусовых качеств гибрида AmigoF1 к вкусовым качествам стандарта Дружина F1 (4,9:4,8=1,020);
Частный индекс развития бактериоза ixz рассчитывают как отношение показателя развития бактериоза у гибрида AmigoF1 к показателю развития бактериоза у стандарта Дружина F1 (45:60=0,750);
Частный индекс длины плода il рассчитывают как отношение значения длины плода у гибрида AmigoF1 к значению длины плода у стандарта Дружина F1 (9,0:10,8=0,8333);
Частный индекс диаметра плода io рассчитывают как отношение значения диаметра плода у гибрида Amigo F1 к значению диаметра плода у стандарта Дружина F1 (2,8:3,2=0,875);
Частный индекс показателя содержания аскорбиновой кислоты ic рассчитывают как отношение значения содержания аскорбиновой кислоты в плодах у гибрида Amigo F1 к значению содержания аскорбиновой кислоты в плодах у стандарта Дружина F1 (13,8:12,2=1,131);
Частный индекс показателя содержания сахаров is рассчитывают как отношение значения содержания сахаров в плодах у гибрида Amigo F1 к значению содержания сахаров в плодах у стандарта Дружина F1 (6,8:6,2=1,097);
Частный индекс показателя содержания каротиноидов ik рассчитывают как отношение значения содержания каротиноидов в плодах у гибрида Amigo F1 к значению содержания каротиноидов в плодах у стандарта Дружина F1 (18,8:18,6=1,011);
Частный индекс показателя содержания нитратов в плодах in рассчитывают как отношение значения содержания нитратов в плодах у гибрида Amigo F1 к значению содержания нитратов в плодах у стандарта Дружина F1 (82:63=1,302). Аналогичным образом рассчитывают частные индексы по отношению к стандартному сорту и у других образцов (таблица 2).
2. Расчет частных индексов по отношению к средней арифметической признака. Частный индекс ранней урожайности ix1 рассчитывают как отношение ранней урожайности гибрида Amigo F1 к средней арифметической по этому показателю(4,05:3,38=1,198);
Частный индекс товарной урожайности ix2 рассчитывают как отношение товарной урожайности гибрида AmigoF1 к средней арифметической по этому показателю (4,73:4,17=1,134);
Частный индекс общей урожайности ix рассчитывают как отношение общей урожайности гибрида AmigoF1 к средней арифметической по этому показателю (6,39:6,07=1,053);
Частный индекс доли нетоварной продукции ix3 рассчитывают как отношение доли нетоварной продукции гибрида Amigo F1 к средней арифметической по этому показателю (26:32=0,813);
Частный индекс вкусовых качеств ixy рассчитывают как отношение вкусовых качеств гибрида AmigoF1 к средней арифметической по этому показателю (4,9:4,8=1,020);
Частный индекс развития бактериоза ixz рассчитывают как отношение показателя развития бактериоза у гибрида AmigoF1 к средней арифметической по этому показателю (45:59=0,763);
Частный индекс длины плода il рассчитывают как отношение значения длины плода у гибрида AmigoF1 к средней арифметической по этому показателю (9,0:10,0=0,9000);
Частный индекс диаметра плода io рассчитывают как отношение значения диаметра плода у гибрида Amigo F1 к средней арифметической по этому показателю (2,8:3,0=0,933);
Частный индекс показателя содержания аскорбиновой кислоты ic рассчитывают как отношение значения содержания аскорбиновой кислоты в плодах у гибрида Amigo F1 к средней арифметической по этому показателю (13,8:11,05=1,249);
Частный индекс показателя содержания сахаров is рассчитывают как отношение значения содержания сахаров в плодах у гибрида Amigo F1 к средней арифметической по этому показателю(6,8:6,2=1,097);
Частный индекс показателя содержания каротиноидов ik рассчитывают как отношение значения содержания каротиноидов в плодах у гибрида Amigo F1 к средней арифметической по этому показателю(18,8:19,1=0,984);
Частный индекс показателя содержания нитратов в плодах in рассчитывают как отношение значения содержания нитратов в плодах у гибрида Amigo F1 к средней арифметической по этому показателю (82:77=1,065).
Аналогичным способом рассчитывают частные индексы по отношению к средней арифметической признака у остальных образцов выборки (таблица 3).
Подставляя соответствующие значения частных индексов в формулы для расчета суммарных индексов (формулы 1-4), можно получить ранжированный ряд и оценить образцы с точки зрения промышленного товарного и частного мелкого производства с учетом качества плодов и без такового учета.
Пример расчета суммарного индекса образца AmigoF1 для целей промышленного производства без учета качества плода. Частные индексы вычислены по отношения к стандарту. При этом используют формулу 1.
Подставляя в нее значения частных индексов, вычисленных таким способом по отношении к стандарту из таблицы 2, получают соответствующее значение суммарного индекса.
Аналогично рассчитывают суммарный индекс для промышленного производства с учетом качества плодов по формуле 2.
Подставляя в нее значения частных индексов, вычисленных по отношении к стандарту из таблицы 2, получают соответствующее значение суммарного индекса:
Пример расчета суммарного индекса образца AmigoF1 для целей частного мелкотоварного производства без учета качества плода. Частные индексы вычислены по отношения к стандарту, используя формулу 3.
Подставляя в нее значения частных индексов, вычисленных первым способом по отношении к стандарту из таблицы 2, получаем соответствующее значение суммарного индекса.
Аналогично рассчитывается суммарный индекс для частного производства с учетом качества плодов по формуле 4.
Подставляя в нее значения частных индексов, вычисленных по отношении к стандарту из таблицы 2, получаем соответствующее значение суммарного индекса.
Подставляя в формулы 1-4 соответствующие частные индексы, вычисленные по отношению к средней арифметической выборки из таблицы 3, получают суммарные индексы по отношению к средней арифметической. По аналогии проводят расчет по остальным образцам выборки. Сводные результаты представлены в таблице 4.
Данные, представленные в таблице 4 в виде суммарных индексов, легко сравниваются и позволяют провести анализ выборки. В группу лучших сортов независимо от способа индексации входит AmigoF1, занимая первые места ранжированного ряда. Этот образец представляет наибольший интерес как для ученых, так и мелких и крупных производителей. Гибрид Кураж F1 лучше подходит для мелкотоварного производства, где возможен более частый сбор плодов. Гибрид MilaF1 промышленного типа, отличается высоким качеством плодов, и если учитывать эти показатели, он стабильно находится в лучшей группе. Он менее подходит для мелкого производства. В группу худших образцов наиболее часто попадали гибриды Дружина F1, QuestF1. Подобным образом можно анализировать сколь угодно большие выборки данных в любой области с разными единицами измерения.