董超 孫曉輝 王永琦等
摘 要:在膠東大田條件下,以煙農(nóng)21號小麥為試驗材料,通過DTOPSIS法將6種灌溉模式下小麥的有效小穗數(shù)、無效小穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重、666.7m2穗數(shù)、產(chǎn)量、生物產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)系數(shù)等性狀指標(biāo)歸納為一個具有可比性的量化綜合指標(biāo),對灌水模式進(jìn)行綜合評價。Ci值最大的為灌溉模式1,為0.6933;其次為灌溉模式5,為0.5386。根據(jù)小麥各灌溉模式的Ci值,在該試驗條件下,最適宜魯東半島地區(qū)的為灌溉模式1,即灌溉底墑水+拔節(jié)水。
關(guān)鍵詞:灌溉模式;小麥;DTOPSIS法;綜合評價
中圖分類號:S512.107.1:S11文獻(xiàn)標(biāo)識號:A文章編號:1001-4942(2013)09-0029-04
我國水資源總量為28 000×108 m3,人均和單位面積水資源量僅約為世界平均水平的1/4和1/2[1]。我國水資源利用率極低,只有35%~46%,產(chǎn)值僅為1.1 kg/m3,與發(fā)達(dá)國家80%~90%的利用率、2~3 kg/m3的產(chǎn)值相比差距很大[2,3],水資源浪費嚴(yán)重。目前,全國正常年份缺水量近400×108 m3,其中農(nóng)業(yè)缺水約300×108 m3。農(nóng)業(yè)是用水大戶,其用水量約占全國用水總量的70%,小麥又是農(nóng)業(yè)用水的大戶,占農(nóng)業(yè)用水總量的70%[4~8],因此研究小麥的節(jié)水灌溉模式對于節(jié)水農(nóng)業(yè)具有極其重要的意義[7~10]。本試驗利用DTOPSIS(Dynamic Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution,逼近理想解排序法)在膠東大田條件下,將不同灌溉模式下小麥的多個性狀指標(biāo)歸納為一個具有可比性的量化綜合指標(biāo),從而對灌水模式進(jìn)行綜合評價,以期篩選出最適的小麥節(jié)水灌溉模式。
1 材料與方法
1.1 試驗材料與設(shè)計
試驗于2009~2010年在山東省煙臺市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院試驗農(nóng)場進(jìn)行,試驗材料為煙農(nóng)21號小麥。試驗地前茬為玉米,0~20 cm耕層土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、水解氮、速效磷、速效鉀含量分別為10.74 g/kg、0.75 g/kg、56.77 mg/kg、32.07 mg/kg和71.21mg/kg。
試驗設(shè)計6種灌溉模式:模式1:底墑水+拔節(jié)水;模式2:越冬水+拔節(jié)水;模式3:底墑水+拔節(jié)水+開花水;模式4:底墑水+越冬水+拔節(jié)水;模式5:底墑水+起身水+開花水+灌漿水;模式6:底墑水+越冬水+孕穗水。每次灌水75 mm。每種模式面積666.7 m2,重復(fù)2次。底肥:磷酸二銨20 kg,尿素10 kg,硫酸鉀15 kg,硫酸鋅1.5 kg;追肥:尿素10 kg。
1.2 測定項目及方法
于小麥?zhǔn)斋@前一天取樣調(diào)查1 m2樣區(qū)穗數(shù),計算666.7m2穗數(shù),自然曬干后計算經(jīng)濟(jì)系數(shù)。小麥穗部性狀調(diào)查:收獲時,取30個單莖,調(diào)查穗粒數(shù)、有效小穗數(shù)、無效小穗數(shù)和千粒重。小麥?zhǔn)斋@籽粒自然風(fēng)干后測產(chǎn)。
數(shù)據(jù)采用DTOPSIS法進(jìn)行綜合評價[11,12]。
2 結(jié)果與分析
2.1 小麥穗部性狀、經(jīng)濟(jì)系數(shù)、產(chǎn)量及產(chǎn)量結(jié)構(gòu)原始數(shù)據(jù)
不同灌溉模式下小麥穗部性狀、經(jīng)濟(jì)系數(shù)、產(chǎn)量及產(chǎn)量結(jié)構(gòu)原始數(shù)據(jù)見表1。
2.2 原始數(shù)據(jù)的無量綱化處理
對表1的數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理,灌溉次數(shù)、無效小穗數(shù)為負(fù)向指標(biāo),以該列數(shù)值為分母,1為分子;而有效小穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重、產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)系數(shù)等為正向指標(biāo),以該列最大值為分母,該列所有值為分子。轉(zhuǎn)化后數(shù)據(jù)見表2。
2.3 各指標(biāo)權(quán)重值及決策矩陣
對小麥各指標(biāo)賦予權(quán)重值(見表3)。并計算出決策矩陣,即以各列的值乘以相應(yīng)的權(quán)重值計算出的指標(biāo)值(見表4)。
3 討論與結(jié)論
利用DTOPSIS法評價灌溉模式,參考性狀的合理選擇和各性狀間權(quán)重值的分配是關(guān)鍵。應(yīng)根據(jù)小麥生產(chǎn)實際情況、目標(biāo)及經(jīng)驗合理選取參考性狀,并合理分配各性狀的權(quán)重值。穗粒數(shù)的多少主要與灌水時期密切相關(guān),拔節(jié)水有利于穗粒數(shù)與有效小穗數(shù)的增加。研究表明[13~15],在一定范圍內(nèi),隨灌水次數(shù)和灌水量的增加,小麥生物產(chǎn)量積累增加,而水分利用效率呈明顯的下降趨勢。在灌溉模式評價中,不僅要看穗粒數(shù)、千粒重、666.7m2穗數(shù)、產(chǎn)量、生物產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)系數(shù)等正向指標(biāo),也要看其灌溉次數(shù)和無效小穗數(shù)等負(fù)向指標(biāo)。在本試驗條件下,最適宜魯東半島地區(qū)的是灌溉模式1,即灌底墑水+拔節(jié)水。
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