寒地黑土區(qū)玉米灌溉效益的綜合評價

張作合 鄭美玉 鄭麗穎 李浩宇

（綏化學(xué)院農(nóng)業(yè)與水利工程學(xué)院 黑龍江綏化 152061）

調(diào)虧灌溉[1]是一種新型節(jié)水灌溉技術(shù)。作物調(diào)虧灌溉使得非充分灌溉理論進(jìn)一步得到了發(fā)展。為了系統(tǒng)科學(xué)地分析和評價黑土、白漿土、草甸土不同階段受旱對作物灌溉效益的影響，本部分著重對不同受旱情況組合進(jìn)行綜合評價并分析評價結(jié)果。本文在模糊物元分析的基礎(chǔ)上結(jié)合熵理論，基于熵權(quán)建立不同受旱組合的模糊物元評價方法。

一、基于熵權(quán)法模糊綜合評判方法簡介[2-5]

（一）基于熵權(quán)法模糊綜合評價模型的建立。

第一步：引入模糊物元

式中：Rmn—m一個事物的n個模糊特性的相應(yīng)的復(fù)合物元；

Mi—第 j個事物（j=1,2，…，m）；

u（xij）—第j個事物第i個特征所應(yīng)的模糊量值。

第二步：建立從優(yōu)隸屬度模糊物元

效益型的指標(biāo)具有越大越優(yōu)的性質(zhì)，而成本型的指標(biāo)具有越小越優(yōu)的性質(zhì)。

由此可以構(gòu)建從模糊物元Rmn：

第三步：熵值法確定權(quán)重系數(shù)

第i個評價指標(biāo)的熵值計算公式：

計算第i個評價指標(biāo)的權(quán)重：

第四步：基于熵權(quán)的模糊物元模型綜合評價

計算各水氮組合的綜合評價值：

二、灌溉效益綜合評價實(shí)例

（一）試驗(yàn)材料與設(shè)計。2016年在寒地黑土區(qū)（哈爾濱香坊試驗(yàn)站）進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)區(qū)多年平均降水量400～650mm，多年平均氣溫3.4℃，無霜期130～140d。春季降雨量少，干燥風(fēng)大，常常出現(xiàn)春旱現(xiàn)象。在草甸土、黑土、白漿土(客土)種植玉米，品種為吉單27。本實(shí)驗(yàn)采用兩因素表“206”設(shè)計表,按土壤含水率占田間持水量的百分比設(shè)置不同干旱程度：豐水灌溉80%～90%、正常灌溉71%～81%、輕度虧水63%～73%、重度虧水50%～60%。

表1 試驗(yàn)方案

（二）模型的應(yīng)用。試驗(yàn)供試作物為玉米，共有15種不同組合，每一種組合有：灌溉用水量(m3/hm2)、產(chǎn)量（kg/hm2）、水分利用效率（kg/m3）、成本（元 /hm2）4 項(xiàng)評價指標(biāo)，各指標(biāo)數(shù)據(jù)見表2。

表2 不同水肥處理下的評價指標(biāo)及評價結(jié)果

不同組合方案優(yōu)劣順序?yàn)椋禾幚?0＞處理5＞處理9＞處理8＞處理4＞處理7＞處理15＞處理6＞處理3＞處理14＞處理1＞處理13＞處理2＞處理12＞處理11，其中處理10綜合灌溉效益最優(yōu)。三種土壤全生育期適水灌溉效益評價值均較低，各生育期虧水灌溉使灌溉效益值有不同程度提高，其中灌漿期虧水灌溉的灌溉效益值提高最明顯。白漿土種植玉米綜合灌溉效益值均較低，在本試驗(yàn)區(qū)的氣候下白漿土不適宜種植玉米。黑土是試區(qū)主要土壤類型，各方案的灌溉效益值均較高，也是該地區(qū)大面積種植玉米的主要原因。

三、結(jié)語

（一）基于熵權(quán)法的模糊綜合評判模型在調(diào)虧灌溉方案評價中的應(yīng)用，不僅得出各方案的優(yōu)劣順序，并且客觀、準(zhǔn)確、有效地對方案進(jìn)行綜合評價。評價結(jié)果與實(shí)際試驗(yàn)結(jié)論相一致，可以看出調(diào)虧灌溉的優(yōu)勢，在實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)采用調(diào)虧灌溉模式提高農(nóng)業(yè)灌溉的綜合效益。

（二）處理10最優(yōu)，草甸土、黑土、白漿土灌溉效益評價值最低的是全生育期適水灌溉，各生育期虧水可以使灌溉效益值提高，其中灌溉效益值提高最明顯的是灌漿期虧水灌溉。

[1]張作合.黑土、白漿土和草甸土的玉米水氮耦合模式研究[D].哈爾濱東北農(nóng)業(yè)大學(xué),2014.

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