糧油儲藏的研究方向是糧油質(zhì)量的保障及有害生物浸染的防控,其主要目標(biāo)是揭示糧堆外部因子(溫度和濕度等)和糧食內(nèi)部因子(激素等)對糧食質(zhì)量調(diào)控的機理和糧食質(zhì)量波動規(guī)律[1]。在糧油儲藏過程中,首先防控有害動物(如鼠類),有害動物與糧油儲藏有密切聯(lián)系,因為鼠類不僅直接降低糧食產(chǎn)量,造成經(jīng)濟損失,而且大量的鼠類繁殖會提高鼠疫發(fā)生概率,危害人類身體健康。生態(tài)學(xué)(Ecology)是研究生物體與其周圍環(huán)境(包括非生物環(huán)境和生物環(huán)境)相互關(guān)系的科學(xué),實際上糧油儲藏也就是找到糧油作物及其果實與外界環(huán)境之間的一種最佳平衡關(guān)系[2-4]。要想長期儲藏糧油,就要使與之相關(guān)的各因子之間達到一種平衡狀態(tài),這樣不僅保證了糧油的質(zhì)量,而且對人類生存環(huán)境也起到保護作用,使其得到可持續(xù)長期儲藏。所以,應(yīng)該把理解和研究糧油儲藏提高到生態(tài)學(xué)的高度。糧油質(zhì)量的保證,首先要從根本上減少環(huán)境污染,然后找出安全儲藏的外部條件和內(nèi)部因子。然而糧堆生態(tài)學(xué)是一個龐大的領(lǐng)域,需要不同學(xué)科的交叉,多學(xué)科的整合。不僅要求具備生物、化學(xué)等領(lǐng)域的知識,還需要對糧食作物進行精加工的理論和技術(shù)知識。
深圳糧油配送糧油儲藏研究應(yīng)同生態(tài)學(xué)研究一樣,以問題導(dǎo)向研究,其過程就是提出科學(xué)問題,解決科學(xué)問題,并找出客觀事物的內(nèi)在本質(zhì)和運動規(guī)律,使其結(jié)果惠及人類及生態(tài)環(huán)境健康生存的一個過程。本研究結(jié)合相關(guān)文獻結(jié)果和實際,從科學(xué)問題的提出、試驗設(shè)計和數(shù)據(jù)統(tǒng)計及其統(tǒng)計科學(xué)表達3個方面闡述對糧食儲藏研究過程的見解。
1、統(tǒng)計分析
需應(yīng)用統(tǒng)計方法對所收集的數(shù)據(jù)進行充分挖掘,從不同的角度挖掘出隱藏在數(shù)據(jù)背后的信息,并且注意不同因子之間的交互作用和耦合效應(yīng)。通過統(tǒng)計了解和掌握事物發(fā)展的內(nèi)在本質(zhì)和客觀規(guī)律。當(dāng)前經(jīng)典的統(tǒng)計分析(如方差分析等)是基于以下假設(shè)的:數(shù)據(jù)獨立(強假設(shè))、數(shù)據(jù)正態(tài)、數(shù)據(jù)方差齊和數(shù)據(jù)來自單一水平(此假設(shè)大多數(shù)教科書未提及),而現(xiàn)實中的數(shù)據(jù)往往違背這些假設(shè),違背這些假設(shè)的數(shù)據(jù)是可以用相應(yīng)的統(tǒng)計方法進行統(tǒng)計分析的,如多水平統(tǒng)計模型(Multilevel Statistical Models,MSM)。所以作為科研人員,應(yīng)該對統(tǒng)計學(xué)進行較深入的學(xué)習(xí),以避免因統(tǒng)計模型誤用而得出不可靠,甚至是錯誤的結(jié)論。在糧油儲藏研究中,科研人員需要較深入的學(xué)習(xí)主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)、一般線性混合模型(General linear mixed model,GLMM)和廣義線性混合模型(Generalized linear mixed model,GzLMM)及其應(yīng)用,并具有不同數(shù)據(jù)分析方法的綜合應(yīng)用能力,且對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)要有充分的了解,如多水平統(tǒng)計模型不平衡數(shù)據(jù)二維結(jié)構(gòu),并掌握不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)所采用的數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法。
2、科學(xué)問題的提出
科學(xué)問題的提出要因地制宜,要依據(jù)前人的研究結(jié)果,要全面調(diào)研才能提出切合實際的科學(xué)問題。此外,新中國成立以來,給科研人員提供了很好的科研環(huán)境,日積月累,已有不少文獻出版,在進行研究之前,要充分了解前人的研究歷程和成果,并加以分析,而且,糧油儲藏是不同地區(qū)的傳統(tǒng)文化之一,許多寶貴經(jīng)驗可能只留在傳代過程中,而非在文獻報道上,所以,在提出科學(xué)問題之前,實地調(diào)研很有必要。
3、試驗設(shè)計
試驗的目標(biāo)是檢驗處理(treatments)對研究對象(subjects)是否存在相應(yīng)的效應(yīng)(effects)。試驗設(shè)計時要注意三大要素(實驗對象、處理因素和處理效應(yīng))和五大原則(隨機、對照、盲法、重復(fù)和均衡),尤其要注意五大原則中的隨機、重復(fù)和均衡原則。許多人在設(shè)計試驗時,沒有采用隨機的方法安排實驗組,這會因人的主觀操作而影響實驗結(jié)果;而且試驗設(shè)計無重復(fù),無重復(fù)的試驗無法區(qū)分處理因素與干擾因素的效應(yīng)、統(tǒng)計時不能正確估計隨機誤差項。雖然在試驗完成之后才進行數(shù)據(jù)分析,但是在試驗之前就要依據(jù)統(tǒng)計學(xué)原則對試驗進行設(shè)計,使其滿足統(tǒng)計學(xué)的基本假設(shè)。甚至還有人沒有把其他無關(guān)且不可控的因子進行均化,這樣就會造成假重復(fù)。例如“糧食儲藏條件”試驗,在糧倉內(nèi)取樣,應(yīng)在糧倉內(nèi)不同地方、不同糧層進行取樣。再如,進行“某因素對糧食儲藏的影響”試驗,在A地區(qū)選擇糧倉實施試驗處理,在B地區(qū)選擇糧倉作為對照處理,得出的結(jié)果顯然不可靠。甚至有人所設(shè)計的實驗所取的數(shù)據(jù)存在假重復(fù),所謂數(shù)據(jù)的假重復(fù)就是統(tǒng)計數(shù)據(jù)所源自的實驗單位沒有重復(fù),或者重復(fù)不獨立。假重復(fù)是很多人容易犯的錯誤,因此要加以區(qū)分以避免。有關(guān)數(shù)據(jù)假重復(fù)的分析及案例詳見Hurlbert等[2]的文章,該文章使試驗設(shè)計和數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析發(fā)生了革命性的變化。也可以閱讀國內(nèi)牛海山等[5-6]的文章。在遵循這些原則的前提下,實驗設(shè)計在條件允許范圍內(nèi)應(yīng)盡量全面,從橫向和縱向上來思考問題,用內(nèi)因和外因進行分析。例如做同一個地方不同稻谷品種某一成分分析。如果再把這些稻谷品種在不同的種植區(qū)進行該成分分析,就可以知道在同一個地區(qū),哪種稻谷品種的長勢更好,哪種稻谷在不同的地區(qū)產(chǎn)量更高。再如,玉米儲藏實驗不僅需要對其環(huán)境影響因子如濕度、溫度等進行設(shè)計,也要對其內(nèi)部因子如脂肪酶、脂肪氧化酶的活力等進行設(shè)計。在數(shù)據(jù)分析時,確定內(nèi)部因子與環(huán)境溫度、濕度的關(guān)系,這樣得出的結(jié)果相對可靠、全面。