利用DTOPSIS法對小麥灌溉模式進行綜合評價

董超　孫曉輝　王永琦等

摘 要：在膠東大田條件下，以煙農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、無效小穗數、穗粒數、千粒重、666.7m2穗數、產量、生物產量、經濟產量和經濟系數等性狀指標歸納為一個具有可比性的量化綜合指標，對灌水模式進行綜合評價。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的為灌溉模式1，即灌溉底墑水+拔節水。

關鍵詞：灌溉模式；小麥；DTOPSIS法；綜合評價

中圖分類號：S512.107.1：S11文獻標識號：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%，產值僅為1.1 kg/m3，與發達國家80%～90%的利用率、2～3 kg/m3的產值相比差距很大[2，3]，水資源浪費嚴重。目前，全國正常年份缺水量近400×108 m3，其中農業缺水約300×108 m3。農業是用水大戶，其用水量約占全國用水總量的70%，小麥又是農業用水的大戶，占農業用水總量的70%[4～8]，因此研究小麥的節水灌溉模式對于節水農業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歸納為一個具有可比性的量化綜合指標，從而對灌水模式進行綜合評價，以期篩選出最適的小麥節水灌溉模式。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與設計

試驗于2009～2010年在山東省煙臺市農業科學研究院試驗農場進行，試驗材料為煙農21號小麥。試驗地前茬為玉米，0～20 cm耕層土壤有機質、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。

試驗設計6種灌溉模式：模式1：底墑水+拔節水；模式2：越冬水+拔節水；模式3：底墑水+拔節水+開花水；模式4：底墑水+越冬水+拔節水；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

于小麥收獲前一天取樣調查1 m2樣區穗數，計算666.7m2穗數，自然曬干后計算經濟系數。小麥穗部性狀調查：收獲時，取30個單莖，調查穗粒數、有效小穗數、無效小穗數和千粒重。小麥收獲籽粒自然風干后測產。

數據采用DTOPSIS法進行綜合評價[11，12]。

2 結果與分析

2.1 小麥穗部性狀、經濟系數、產量及產量結構原始數據

不同灌溉模式下小麥穗部性狀、經濟系數、產量及產量結構原始數據見表1。

2.2 原始數據的無量綱化處理

對表1的數據進行無量綱化處理，灌溉次數、無效小穗數為負向指標，以該列數值為分母，1為分子；而有效小穗數、穗粒數、千粒重、產量和經濟系數等為正向指標，以該列最大值為分母，該列所有值為分子。轉化后數據見表2。

2.3 各指標權重值及決策矩陣

對小麥各指標賦予權重值（見表3）。并計算出決策矩陣，即以各列的值乘以相應的權重值計算出的指標值（見表4）。

3 討論與結論

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重值的分配是關鍵。應根據小麥生產實際情況、目標及經驗合理選取參考性狀，并合理分配各性狀的權重值。穗粒數的多少主要與灌水時期密切相關，拔節水有利于穗粒數與有效小穗數的增加。研究表明[13～15]，在一定范圍內，隨灌水次數和灌水量的增加，小麥生物產量積累增加，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、千粒重、666.7m2穗數、產量、生物產量、經濟產量和經濟系數等正向指標，也要看其灌溉次數和無效小穗數等負向指標。在本試驗條件下，最適宜魯東半島地區的是灌溉模式1，即灌底墑水+拔節水。

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