茉莉花气候品质等级评价编制说明

《茉莉花气候品质等级评价》编制说明一、工作简介（一）任务来源本项目系福州市市场监督管理局《关于印发2022年福州市地方标准制修订计划项目的通知》（榕市监标准〔2022〕364号）下达的任务，主要起草单位：福州农业气象试验站、福建省农业科学院农业生物资源研究所，拟完成时间为2023年12月。（二）协作单位福建省标准化研究院、福建省标院信息技术有限公司。（三）主要工作过程1.申报阶段2022年3月～5月，福州农业气象试验站牵头成立了标准起草组，标准起草组收集整理相关资料，开展前期调研，草拟标准草案稿、编制说明和项目申报书，向福州市市场监督管理局提出福州市地方标准《茉莉花气候品质等级评价》的立项申请。编写起草阶段2022年12月，标准起草组收集整理相关资料，开展前期调研，形成《茉莉花气候品质等级评价》标准草案稿。征求意见阶段2023年1月～6月，标准起草组向全市各相关单位及专家发起征求意见工作，累计发出征求意见材料20份，见表1。表1标准征求意见单位名单序号单位名称序号单位名称4.送审阶段2023年6月～8月。5.审查阶段2023年9月～10月。（四）主要起草人及其所做的工作本标准起草单位为：福州农业气象试验站、福建省农业科学院农业生物资源研究所。本标准起草人：林瑞坤、苏荣瑞、叶洛、高瑶、倪智清、陈梅春。具体分工如下：林瑞坤：福州农业气象试验站高级工程师，项目负责人，负责标准总体方案设计，标准征求意见稿、送审讨论稿和编制说明的审定。苏荣瑞：福州农业气象试验站高级工程师，负责建立模型与技术指导。叶洛：福州农业气象试验站助工，负责查阅文献与归纳资料。高瑶：福州市气象局助工，负责法律法规相关事宜。倪智清：福州农业气象试验站工程师，负责指标调研和资料整理。陈梅春：福建省农业科学院农业生物资源所副研究员，负责指标设计和指标检验。制定标准的原则和确定标准主要内容（如技术指标、参数、公式、性能要求、试验方法、检验规则等）的依据（一）制定标准的原则本标准编制遵循“科学性、实用性、先进性、规范性”的原则。1.1科学性本标准编制的目的是统一和规范福建省茉莉花气候品质等级评价标准，以便使茉莉花气候品质等级评价工作更规范化、标准化、科学化。因此在制定过程中通过全省各地茉莉花种植户和科研人员研究茉莉花的香气检测报告中获得用于衡量茉莉花品质优劣的最重要的理化指标茉莉花香气品质指数（JTF），重点用莉花香气品质指数（JTF）这个指标研究福建茉莉花与气象条件的关系，研究成果具有真实性、科学性和代表性，同时参考了前人研究成果和实践经验，正确、科学合理地吸纳到本标准的制定中。1.2适用性作为地方标准，在制定的过程中主要注重其适用性，因此在编制过程中对于等级的分级界值均通过了充分的调研、并经过气候资料验证、模拟实测值得出。1.3先进性本标准根据影响茉莉花气候品质的评价指标及其权重，采用加权集成的方法建立茉莉花气候品质综合评价模型，建立茉莉花气候品质等级评价模型。1.4规范性现有茉莉花标准多半是茉莉蕾饱满度和色泽等方面的，本标准的制定填补了本省茉莉花品质评价的空白，同时也可为福建省茉莉花气候品质等级评价提供参考，对今后茉莉花种植户生产高产优质的茉莉花提供指导参考。本标准根据《中华人民共和国标准化法》《中华人民共和国标准化法实施条例》《中华人民共和国气象法》及有关法规、规章，按GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》中的原则要求进行编写。本标准制定过程中，主要参考了以下标准或文件：GB/T35221地面气象观测规范总则GB/T35226-2017地面气象观测规范空气温度和湿度GB/T35228-2017地面气象观测规范降水量GB/T35232-2017地面气象观测规范日照QX/T486—2019农产品气候品质认证技术规范QX/T200—2013生态气象术语QX/T486—2019农产品气候品质认证技术规范DB35/T991—2010地理标志产品福州茉莉花茶QX/T411—2017茶叶气候品质评价QX/T572—2020农产品气候品质评价青枣QX/T592—2020农产品气候品质评价柑橘DB36/T1130-2013赣南脐橙气候品质评价标准DB5101/T74-2020籼稻气候品质评价DB50/T1197-2021紫苏气候品质评价技术规范叶秋萍,金心怡,徐小东,等.茉莉花释香吸香装置研制及香气吸附试验[J].农业工程学报,2014,30（21）:316-323.李鹤,俞滢,陈桂信,等.双瓣茉莉花(Jasminumsambac(L.)Ait)开放过程香气成分的动态变化[J].茶叶学报，2015，56（1）：29-38.LinJ，ChenY，ZhangP，etal.Anovelqualityevaluationindexandstrategiestoidentifyscentingqualityofjasmineteabasedonheadspacevolatilesanalysis[J].FoodSciBiotec，2013，22：331-340.陈梅春，朱育菁，刘波等.窨制原料对茉莉花茶香气品质的影响[J]，热带作物学报，2017，38（10）：1947-1955。陈梅春，朱育菁，刘晓港等.茉莉鲜花[Jasminumsambac(L.)Aiton]香气成分研究[J].热带作物学报，2017，38（4）：747-751.刘建军，司辉清，庞晓莉等.雨水茉莉花香气成分研究[J].广东农业科学，2011，（8）：85-87.（二）确定标准主要内容的依据本文件规定了茉莉花气候品质评价要求、评价方法和等级划分。本文件适用于茉莉花气候品质分析和定量化评价。2.1第3章术语和定义本章给出了“茉莉花”“茉莉花气候品质”“气候品质评价指标”“茉莉花香气评价等级”的定义，主要参考QX/T486—2019《农产品气候品质认证技术规范》。2.2第4章评价要求本章给出了气候品质评价的茉莉花来源、种植要求，茉莉花生长过程中气候条件对茉莉花品质形成的综合影响。主要参考QX/T486—2019《农产品气候品质认证技术规范》、QX/T411—2017《茶叶气候品质评价》、QX/T572—2020《农产品气候品质评价青枣》、QX/T592—2020《农产品气候品质评价柑橘》2.3第5章评价方法本章给出了茉莉花气候品质评价指数的模型：IACQ=A×2.4第6章等级划分本章给出了采用自然断点法和茉莉花生产实际调查相结合的方法，将茉莉花气候品质划分为：特优、优、良、一般4个等级，等级划分与指数见表3。三、主要试验（或验证）的分析报告、相关技术和经济影响论证、预期的社会经济效益1.主要试验（或验证）的分析报告1.1茉莉花香气成分检测及品质评价指数（JTF）分析通过实地调研及开展茉莉花种植气候区划，决定茉莉鲜花分别选自闽侯县上街镇绿谷生态茉莉花种植基地、福清市镜洋镇华石村福清市鑫康茉莉花种植农民专业合作社和长乐区营前黄石村长乐黄石茉莉花合作社等3个基地，取样时间为茉莉花盛花期2019年、2020年6～9月，每月3次，分上、中、下旬同时各取样一次。采样品种为双茉莉花。利用顶空固相微萃取方法富集茉莉花香气成分。萃取器具：选用美国Supleco公司生产的SPME装置，主要包含65μmPDMS/DVB萃取头和萃取柄两个部分。萃取条件：在常温下选取3朵大小基本相同的3朵茉莉花置于密封的顶空瓶中，然后插入SPME纤维头吸附20min，直接用Agilent7890/5975C气相色谱/质谱联用仪进行检测。SPME纤维头于250℃条件下解吸3min。利用GC-MS技术检测茉莉花主要香气含量。色谱条件：进样口温度250℃，柱温50℃。质谱条件：离子源EI；采集模式为全扫描；EMV模式为相对值；质量扫描范围25.00~550.00amu。GC-MS技术检测出来的化合物通过NIST谱库检索，同时采用线性升温公式计算各组分的实验保留指数（KI），结合文献进行茉莉花香气成分鉴定。香气组分相对含量采用峰面积归一化法进行计算，表示为各香气组分的峰面积占总峰面积之比值。根据Lin等提出茉莉花香气品质指数[JTF=（α-法呢烯+顺-3-己烯醇苯甲酸酯+邻氨基苯甲酸甲酯+吲哚）/芳樟醇的比值]，茉莉花香气的品质等级随JTF指数的增大而提高。通过检测茉莉花香气成分，分析得出2019年、2020年茉莉花香气品质评价指数见图1和图2。由图可知，2019年和2020年闽侯、长乐、福清三个采样点的茉莉花香气品质评价指数（JTF）在0.75～3.34。图12019年茉莉花香气品质评价指数（JTF）图22020年茉莉花香气品质评价指数（JTF）1.2影响茉莉花香气品质的关键气象因子采样点平均气温、气温日较差均值、累计最高气温(≥35℃）日数、累计雨量、累计雨日等气象数据采用2019年、2020年经过质控的邻近区域自动站数据，平均相对湿度和累计日照时数通过闽侯、长乐、福清及周边地区气象台站的数据插值获得，插值模型总体复相关系数均在0.8以上，模型拟合效果较好。根据在福州地区不同地理位置采样点的茉莉花采摘日期，统计各采样点茉莉花苞采摘前一个月（采摘前30天），以5天为间隔，即花苞采摘前5d、花苞采摘前10d、…、前30天的采样点平均气温、平均相对湿度、累计日照时数、气温日较差、累计降水（≥2mm）日数、累计降水量和累计最高气温（≥35℃）日数。采用α-法尼稀、顺式-3-己烯醇苯甲酸酯、吲哚、氨茴酸甲酯和芳樟醇含量5项品质检测数据作为茉莉花香气品质的表征指标，以茉莉花香气评价指数（JTF）作为判断标准，JTF值越高，茉莉花香气品质越好。通过茉莉花香气评价指数（JTF）分别与不同时间段的气象因子进行相关性分析（表2）可知，茉莉花香气品质与花苞采摘前不同时段平均气温、累计日照时数、气温日较差均值呈现正相关，可见茉莉花苞采摘前气温越高、光照越充足，气温日较差越大越有利于茉莉花香气品质的提高；与花苞采摘前不同时段降水日数、降水量呈现负相关，可见当降水日数越多，降水量越大，茉莉花水分含量越高，开放迟缓，香气低闷，莉花香气品质差，经常被农户丢弃或另作他用。综合分析，影响茉莉花香气品质的气候适宜性指标为茉莉花苞采摘前15d平均相对湿度、前10d累计日照时数、前10d平均气温、前20d气温日较差均值；气象灾害指标为茉莉花苞采摘前10d累计降水(≥2mm）日数、前15d累计最高气温(≥35℃）日数和前10d累计降水量。表2茉莉花香气评价指数（JTF）与气象因子相关系数采摘时间段平均气温（℃）平均相对湿度（%）累计降水日数（d）累计降水量(mm)累计最高气温(≥35℃）日数（h）累计日照时数（h）气温日较差均值（℃）前5d0.509**0.124-0.186-0.2390.0210.1020.152前10d0.658**0.109-0.456*-0.387*0.1650.436*0.395*前15d0.426**0.392*-0.395*-0.102-0.391*0.3590.298前20d0.3210.2050.204-0.236-0.2150.2040.462*前25d0.385*-0.0980.2120.157-0.189-0.0870.288前30d0.389*0.074-0.0870.0830.0370.147-0.113注：*、**分别表示通过0.05、0.01水平显著性检验。1.3茉莉花气候品质等级评价(1)构建茉莉花气候品质评价表征指标通过茉莉花香气评价指数（JTF）与气象因子相关性分析，结合走访茉莉花种植户和查阅相关文献，确定影响茉莉花香气品质的4个气候适宜性指标和3个气象灾害指标，二者构成了构建茉莉花气候品质评价表征指标（表3、表4）。表3茉莉花气候品质气候适宜性评价指标及等级标准评价等级（Mi）影响品质的气候适宜性指标前15d平均相对湿度（%）前10d累计日照时数（h）前10d平均气温（℃）前20d气温日较差均值（℃）477≤RH≤83S＞7028≤T≤30ΔT>10371≤RH＜7783＜RH≤8960＜S≤7026≤T＜2830＜T≤328<ΔT≤10265≤RH＜7189＜RH≤9550＜S≤6024≤T＜2632＜T≤346<ΔT≤81RH＜65或RH＞95S≤50T＜24或T＞34ΔT≤6表4茉莉花气候品质气象灾害评价指标及等级标准评价等级（Nj）影响品质的气象灾害指标前10d降水（≥2mm）日数（d）前15d累计最高气温(≥35℃）日数（d）前10d累计降水量（mm）0Dr=0Dr=0R≤1010＜Dr≤20＜Dr≤310＜R≤5022＜Dr≤43＜Dr≤650＜R≤1003Dr＞4Dr＞6R＞100（2）气象要素处理因量级不同，对气温、相对湿度、日照时数、气温日较差、降水日数、累计最高气温日数和降水量等气象要素进行无量纲化处理。参照常规农业气象定量化等级评价标准，将4个气候适宜性指标(Mi)统一划分为4个等级，特优、优、良、一般等级分别赋予4、3、2、1的数值。Mi=(2)式（2）中，Xi（i=4）为气候适宜性指标的实际值，Ti01、Ti11、Ti21分别代表茉莉花香气品质等级为特优、优、良时气候适宜性指标的下限值；Ti02、Ti12、Ti22分别代表茉莉花香气品质等级为特优、优、良时气候适宜性指标的上限值；当气候适宜性指标小于Ti21或大于Ti22时，茉莉花气候品质等级为一般。将3个气象灾害指标（Ni）统一划分为4个等级，无灾害、灾害较轻、灾害轻、灾害重分别赋予0、1、2、3的数值。Ni=(3)式（3）中，Yi（i=3）为气象灾害指标的实际值，当yi≤Pi0时，茉莉花未受灾，茉莉花气候品质等级为特优；Pi0、Pi1分别代表茉莉花香气品质等级为优(灾害较轻)、良(灾害轻)时气候适宜性指标的下限值；Ti1、Ti2分别代表茉莉花香气品质等级为优(灾害较轻)、良(灾害轻)时气候适宜性指标的上限值；当气候适宜性指标大于Ti22时，茉莉花受灾重，茉莉花气候品质等级为一般。（3）确定茉莉花气候品质评价指标权重采用层次分析法确定影响茉莉花香气品质气候适宜性指标权重，通过咨询多个专家对各适宜性指标进行打分，构建判断矩阵（表5）。表5影响茉莉花香气品质的气候适宜性指标判断矩阵指标前15d平均相对湿度前10d累计日照时数前10d平均气温前20d气温日较差均值前15d平均相对湿度11/31/51/3前10d累计日照时数311/31前10d平均气温5313前20d气温日较差均值311/31采用层次分析法确定影响茉莉花香气品质气象灾害指标权重，通过咨询多个专家对各灾害性指标进行打分，构建判断矩阵（表6）。表6影响茉莉花香气品质的气象灾害指标判断矩阵指标前10d累计降水(≥2mm）日数前15d累计最高气温(≥35℃）日数前10d累计降水量前10d累计降水日数153前15d累计最高气温(≥35℃）日数1/511/3前10d累计降水量1/331对判断矩阵进行最大特征根和特征向量计算、一致性检验等获得权重。用专家打分法确定影响茉莉花香气品质的气候适宜性指标、气象灾害指标二者之间的权重。各评价指标的权重计算结果见表7。表7茉莉花香气品质表征指标权重指标影响品质的气候适宜性指标影响品质的气象灾害指标0.80.2前15d平均相对湿度前10d累计日照时数前10d的平均气温前20d气温日较差均值前10d累计降水(≥2mm）日数前15d累计最高气温(≥35℃）日数前10d累计降水量权重0.07750.2010.52050.2010.6370.10470.2583（4）构建茉莉花气候品质等级评价模型根据影响茉莉花气候品质的评价指标及其权重，采用加权集成的方法建立茉莉花气候品质综合评价模型：IACQ=0.8×(0.0775M1+0.201M2+0.5205M3+0.201M4)-0.2×(0.637N1+0.1047N2+0.2583N3)（4）式(4)中，IACQ为茉莉花气候品质指数，M1、M2、M3、M4、N1、N2、N3分别表示采摘期前15d平均相对湿度评价等级、前10d累计日照时数评价等级、前10d平均气温评价等级、前20d气温日较差均值评价等级、前10d累计降水(≥2mm）日数评价等级、前15d累计最高气温(≥35℃）日数评价等级、前10d累计降水量评价等级。5）茉莉花气候品质等级划分采用自然断点法和茉莉花生产实际调查相结合的方法，将茉莉花气候品质等级评价标准统一划分为特优、优、良和一般四个等级（表8）。表8茉莉花气候品质评价指数等级划分标准等级茉莉花气候品质指数（IACQ）品质等级对应的茉莉花香气品质指数参考值（JTF）特优IACQ≥2.4JTF≥2.5优1.8≤IACQ＜2.41.9≤JTF＜2.5良1.4≤IACQ＜1.81.5≤JTF＜1.9一般IACQ＜1.4JTF＜1.55）茉莉花气候品质等级评价检验利用2019～2020年闽侯、长乐、福清采样点的气象数据，根据茉莉花气候品质评价模型式（4）和茉莉花气候品质评价指数等级划分标准（表8），计算获得2019～2020年闽侯、长乐、福清采样点不同时间采摘茉莉花气候品质指数、香气品质指数、评价等级和实测等级（表9）。表92019～2020年各采样点茉莉花气候品质指数、香气品质指数、评价等级和实测等级采样点采样时间段气候品质指数香气品质指数评价等级实测等级闽侯2019年6上0.91.4一般一般2019年6中1.21.5一般良2019年6下1.41.4良良2019年7上1.82.2优优2019年7中2.12.1优优2019年7下2.52.6特优特优2019年8上2.42.5特优特优2019年8中2.62.5特优特优2019年8下2.72.9特优特优2019年9上2.42.5特优特优2019年9中2.82.7特优特优2019年9下2.20.8优一般长乐2019年6上1.00.9一般一般2019年6中1.01.3一般一般2019年6下1.41.6良良2019年7上1.62.2良优2019年7中2.22.0优优2019年7下2.32.8优特优2019年8上2.42.5特优特优2019年8中2.12.6优特优2019年8下2.42.6特优特优2019年9上2.32.0优优2019年9中2.02.1优优2019年9下1.31.3一般一般福清2019年6上1.01.2一般一般2019年6中0.91.4一般一般2019年6下0.81.4一般一般2019年7上1.31.6一般良2019年7中2.11.9优优2019年7下2.63.3特优特优2019年8上2.32.7优特优2019年8中2.12.2优优2019年8下2.52.6特优特优2019年9上1.71.7良良2019年9中2.02.0优优2019年9下1.71.5良良采样点采样时间段气候品质指数香气品质指数评价等级实测等级闽侯2020年6上0.90.8一般一般2020年6中2.72.7特优特优2020年6下2.42.8特优特优2020年7上2.32.3优优2020年7中2.42.6特优特优2020年7下2.52.7特优特优2020年8上2.92.4特优优2020年8中2.42.9特优特优2020年8下2.42.7特优特优2020年9上2.72.6特优特优2020年9中2.22.0优优2020年9下0.40.8一般一般长乐2020年6上1.41.2良一般2020年6中2.62.3特优优2020年6下2.72.7特优特优2020年7上22.1优优2020年7中2.12.3优优2020年7下2.32.2优优2020年8上2.22.5优特优2020年8中2.52.5特优特优2020年8下2.52.6特优特优2020年9上2.42.1特优优2020年9中1.41.8良良2020年9下0.50.9一般一般福清2020年6上0.71.2一般一般2020年6中2.52.4特优优2020年6下2.52.7特优特优2020年7上2.62.5特优特优2020年7中2.92.6特优特优2020年7下2.92.7特优特优2020年8上2.72.9特优特优2020年8中2.62.6特优特优2020年8下2.62.8特优特优2020年9上22.3优优2020年9中22.0优优2019年9下0.41.1一般一般由表9可见，60个样本的模型评价等级中，49个样本的评价等级与实际等级一致，准确率为82%，能满足茉莉花茉莉花气候品质服务需要。2020年闽侯、长乐、福清采样点茉莉花气候品质指数普遍高于2019年。据调查统计，2019年6月至7月上旬福州正处于雨季，暴雨频发且持续时间长，特别是6月24日及7月14日茉莉花鲜花采摘前均出现持续性强降水过程，大部分时间平均气温在28度以下，相对湿度在80%以上，日照偏少，