利用DTOPSIS法对小麦灌溉模式进行综合评价

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摘 要：在胶东大田条件下，以烟农21号小麦为试验材料，通过DTOPSIS法将6种灌溉模式下小麦的有效小穗数、无效小穗数、穗粒数、千粒重、666.7m2穗数、产量、生物产量、经济产量和经济系数等性状指标归纳为一个具有可比性的量化综合指标，对灌水模式进行综合评价。Ci值最大的为灌溉模式1，为0.6933；其次为灌溉模式5，为0.5386。根据小麦各灌溉模式的Ci值，在该试验条件下，最适宜鲁东半岛地区的为灌溉模式1，即灌溉底墒水+拔节水。

关键词：灌溉模式；小麦；DTOPSIS法；综合评价

中图分类号：S512.107.1：S11文献标识号：A文章编号：1001-4942（2013）09-0029-04

我国水资源总量为28 000×108 m3，人均和单位面积水资源量仅约为世界平均水平的1/4和1/2[1]。我国水资源利用率极低，只有35%～46%，产值仅为1.1 kg/m3，与发达国家80%～90%的利用率、2～3 kg/m3的产值相比差距很大[2，3]，水资源浪费严重。目前，全国正常年份缺水量近400×108 m3，其中农业缺水约300×108 m3。农业是用水大户，其用水量约占全国用水总量的70%，小麦又是农业用水的大户，占农业用水总量的70%[4～8]，因此研究小麦的节水灌溉模式对于节水农业具有极其重要的意义[7～10]。本试验利用dtopsis（Dynamic Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution，逼近理想解排序法）在胶东大田条件下，将不同灌溉模式下小麦的多个性状指标归纳为一个具有可比性的量化综合指标，从而对灌水模式进行综合评价，以期筛选出最适的小麦节水灌溉模式。

1 材料与方法

1.1 试验材料与设计

试验于2009～2010年在山东省烟台市农业科学研究院试验农场进行，试验材料为烟农21号小麦。试验地前茬为玉米，0～20 cm耕层土壤有机质、全氮、水解氮、速效磷、速效钾含量分别为10.74 g/kg、0.75 g/kg、56.77 mg/kg、32.07 mg/kg和71.21mg/kg。

试验设计6种灌溉模式：模式1：底墒水+拔节水；模式2：越冬水+拔节水；模式3：底墒水+拔节水+开花水；模式4：底墒水+越冬水+拔节水；模式5：底墒水+起身水+开花水+灌浆水；模式6：底墒水+越冬水+孕穗水。每次灌水75 mm。每种模式面积666.7 m2，重复2次。底肥：磷酸二铵20 kg，尿素10 kg，硫酸钾15 kg，硫酸锌1.5 kg；追肥：尿素10 kg。

1.2 测定项目及方法

于小麦收获前一天取样调查1 m2样区穗数，计算666.7m2穗数，自然晒干后计算经济系数。小麦穗部性状调查：收获时，取30个单茎，调查穗粒数、有效小穗数、无效小穗数和千粒重。小麦收获籽粒自然风干后测产。

数据采用DTOPSIS法进行综合评价[11，12]。

2 结果与分析

2.1 小麦穗部性状、经济系数、产量及产量结构原始数据

不同灌溉模式下小麦穗部性状、经济系数、产量及产量结构原始数据见表1。

2.2 原始数据的无量纲化处理

对表1的数据进行无量纲化处理，灌溉次数、无效小穗数为负向指标，以该列数值为分母，1为分子；而有效小穗数、穗粒数、千粒重、产量和经济系数等为正向指标，以该列最大值为分母，该列所有值为分子。转化后数据见表2。

2.3 各指标权重值及决策矩阵

对小麦各指标赋予权重值（见表3）。并计算出决策矩阵，即以各列的值乘以相应的权重值计算出的指标值（见表4）。

3 讨论与结论

利用DTOPSIS法评价灌溉模式，参考性状的合理选择和各性状间权重值的分配是关键。应根据小麦生产实际情况、目标及经验合理选取参考性状，并合理分配各性状的权重值。穗粒数的多少主要与灌水时期密切相关，拔节水有利于穗粒数与有效小穗数的增加。研究表明[13～15]，在一定范围内，随灌水次数和灌水量的增加，小麦生物产量积累增加，而水分利用效率呈明显的下降趋势。在灌溉模式评价中，不仅要看穗粒数、千粒重、666.7m2穗数、产量、生物产量、经济产量和经济系数等正向指标，也要看其灌溉次数和无效小穗数等负向指标。在本试验条件下，最适宜鲁东半岛地区的是灌溉模式1，即灌底墒水+拔节水。

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