郭 勇,馬娟娟,鄭利劍,孫西歡,郭向紅,許全悅
(太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院,太原 030024)
我國(guó)是世界上最大的設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)國(guó),但干旱半干旱區(qū)設(shè)施農(nóng)業(yè)用水存在水資源供需矛盾突出的問題,如何實(shí)現(xiàn)設(shè)施作物高效節(jié)水管理就顯得尤為重要[1]。芹菜(Celery)為傘形科植物,含有豐富的營(yíng)養(yǎng)及藥用成分,是我國(guó)北方冬春季設(shè)施栽培的重要蔬菜。目前芹菜栽培采用畦灌等灌溉方式,水分利用效率較低,造成水資源浪費(fèi),是影響產(chǎn)量和農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收益的主要因素之一[2-4]。滴灌與上述灌溉方式相比,節(jié)水效果顯著,能提高水分利用效率14%~35%[5,6]。因此,在滴灌條件下,制定合理的灌溉策略是實(shí)現(xiàn)設(shè)施芹菜節(jié)水高產(chǎn)的重要途徑。
研究發(fā)現(xiàn)在作物生長(zhǎng)發(fā)育的某些生育期減少灌水量,會(huì)對(duì)作物的生理生長(zhǎng)產(chǎn)生影響,進(jìn)而影響作物的產(chǎn)量和水分利用[7],水分調(diào)控對(duì)設(shè)施蔬菜生長(zhǎng)發(fā)育的影響,目前主要集中于辣椒、番茄、甜菜等蔬菜,得出了在適宜生育期進(jìn)行合理的水分虧缺會(huì)達(dá)到節(jié)水高產(chǎn)的效果[8-10]。圍繞滴灌芹菜的研究主要集中在全生育期灌水試驗(yàn)[11-13],這些研究中設(shè)施芹菜各生育期的灌水定額均相同,但各生育期作物對(duì)水分的需求存在差異,因此芹菜各生育期的灌水量有待研究。水是植物進(jìn)行光合作用的原料之一,水分調(diào)控會(huì)影響作物的光合特性[14],進(jìn)而影響作物的產(chǎn)量。在花生花針期進(jìn)行水分調(diào)控表明,該生育期適度水分虧缺有利于葉片光合作用[15];對(duì)滴灌溫室黃瓜研究發(fā)現(xiàn),在生長(zhǎng)任一階段發(fā)生水分虧缺均會(huì)降低黃瓜植株的光合速率及氣孔導(dǎo)度,進(jìn)而可能影響黃瓜干物質(zhì)的運(yùn)轉(zhuǎn)與積累[16];對(duì)番茄在各生育期光合作用研究發(fā)現(xiàn),中度虧水條件下凈光合速率在采摘前期與充分灌水處理無顯著差異[17];有研究在芹菜心葉生長(zhǎng)期測(cè)定光合指標(biāo),發(fā)現(xiàn)在試驗(yàn)設(shè)計(jì)的灌水方案下,凈光合速率隨著灌水量的增加而增大[11]。對(duì)番茄等蔬菜研究發(fā)現(xiàn),生育期適當(dāng)?shù)乃痔澣蹦軌蛱岣弋a(chǎn)量和灌溉水利用效率[18-20]。綜上所述,不同生育期水分虧缺對(duì)作物生長(zhǎng)、光合作用和產(chǎn)量的影響主要集中于番茄等作物,對(duì)滴灌設(shè)施芹菜生長(zhǎng)生理、產(chǎn)量和水分利用的影響鮮有報(bào)道。因此,本研究通過滴灌設(shè)施芹菜水分調(diào)控試驗(yàn)研究,定量分析水分調(diào)控對(duì)地上部分生長(zhǎng)生理指標(biāo)、產(chǎn)量及灌溉水利用效率的影響,并采用CRITIC 賦權(quán)法耦合TOPSIS模型進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),探尋綜合效果最優(yōu)的灌水方案,為芹菜節(jié)水高效生產(chǎn)提供理論依據(jù)。
試驗(yàn)于2021-2022年在山西省太原市小店區(qū)劉家堡西紅柿產(chǎn)業(yè)園(112°48′N,37°65′E)進(jìn)行,試驗(yàn)溫室為自然通風(fēng)溫室,東西走向(60 m×11 m)。試驗(yàn)地區(qū)屬于暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候,年平均降雨量520 mm,年平均氣溫11 ℃,日照平均2 672 h,全年無霜期160 d。試驗(yàn)地地勢(shì)平坦,土壤為沙壤土,基本理化參數(shù)見表1。
表1 試驗(yàn)地土壤基本特性Tab.1 Basic characteristics of soil in test site
芹菜于2021年11月1日定植,2022年1月19日收獲,供試品種為“法國(guó)皇后”。芹菜采用畦栽,行株距為0.2 m×0.2 m,種植密度為25 株/m2,灌溉方式為滴灌,每根滴灌帶控制一行芹菜。定植小區(qū)長(zhǎng)9 m,寬5 m,面積為45 m2;定植前在各小區(qū)施加氮磷鉀復(fù)合肥(888 kg/hm2)作基肥均勻施入耕作層,在全生育期各處理噴藥、除草等管理均保持一致。芹菜生育期劃分為苗期(2021-11-01—2021-11-19)、外葉生長(zhǎng)期(2021-11-20—2021-12-10)、立心期(2021-12-11—2021-12-31)和心葉生長(zhǎng)期(2021-01-01—2022-01-19)。
本試驗(yàn)設(shè)置灌水量為變量,建立三因素三水平正交試驗(yàn),共9 個(gè)處理,具體試驗(yàn)方案見表2。芹菜苗期各處理灌水量相同,在外葉生長(zhǎng)期、立心期、心葉生長(zhǎng)期各設(shè)置3 個(gè)灌水水平,分別為I、0.8I、0.6I。
表2 芹菜各生育期灌水量試驗(yàn)方案Tab.2 Experimental scheme of irrigation amount of celery in each growth period
式中:I為充分灌水量,m3;灌水上限為90%的田間持水量,灌水下限為70%±5%的田間持水量;θFc為田間持水量,cm3/cm3;θv為灌水前土壤含水率,cm3/cm3;Zr為計(jì)劃濕潤(rùn)層深度,取0.2 m;S為灌水面積,m2;0.8為濕潤(rùn)比。
試驗(yàn)期間當(dāng)充分灌水處理土壤含水率達(dá)到下限,計(jì)算充分灌水處理的灌水量I,并對(duì)所有小區(qū)按照試驗(yàn)方案進(jìn)行灌水。
本試驗(yàn)測(cè)試的生長(zhǎng)指標(biāo)為芹菜株高、葉柄粗、地上部生物量;生理指標(biāo)為葉片光合特性;產(chǎn)量和灌溉水利用效率。
(1)土壤含水率。采用管式TDR 測(cè)定,測(cè)定深度為0~40 cm,每10 cm為1層。
(2)芹菜株高、葉柄粗、地上部分鮮重。從外葉生長(zhǎng)期開始,每隔7 d 測(cè)定1 次,株高從植株基部起,利用卷尺測(cè)定;葉柄粗在植株基部2 cm 處,利用電子游標(biāo)卡尺分別沿2 個(gè)垂直方向測(cè)定;地上部鮮重在收獲時(shí)選取代表性植株,采用精度0.01 g電子秤稱量。
Logistic 生長(zhǎng)曲線被廣泛應(yīng)用于作物的生長(zhǎng)過程,可以用來模擬作物生長(zhǎng)隨時(shí)間的變化。Logistic方程為:
式中:y為芹菜的生長(zhǎng)指標(biāo);t為定植后的天數(shù),d;A為生長(zhǎng)指標(biāo)理論最大值;b為截距系數(shù);k為增長(zhǎng)率系數(shù),可在k的基礎(chǔ)上進(jìn)行最大生長(zhǎng)速率MGR計(jì)算[19,21],公式如下。
(3)芹菜葉片光合特性。在芹菜心葉生長(zhǎng)期測(cè)定葉片光合特性,使用Li-6400便攜式光合儀,測(cè)定時(shí)間為9∶00-11∶00,測(cè)定指標(biāo)為凈光合速率Pn、氣孔導(dǎo)度Gs、胞間CO2濃度Ci和蒸騰速率Tr。
(4)產(chǎn)量及灌溉水利用效率。用精度為0.05 kg 的電子天平測(cè)量各處理的產(chǎn)量,灌溉水利用效率IWUE計(jì)算公式:
式中:Y為芹菜產(chǎn)量;I為芹菜全生育期灌水量。
采用Microsoft Excel 2013 處理數(shù)據(jù),Origin 2017 作圖,用SPSS Statistics 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析和顯著性檢驗(yàn)。
圖1為芹菜全生育期株高,葉柄粗動(dòng)態(tài)變化。不同水分處理下芹菜株高和葉柄粗在各生育階段呈現(xiàn)不同態(tài)勢(shì),具體為:外葉生長(zhǎng)期灌水充足處理(T1、T2、T3)株高均顯著大于水分虧缺處理(T4、T5、T6、T7、T8、T9),說明外葉生長(zhǎng)期水分虧缺抑制了芹菜株高的生長(zhǎng);而芹菜外葉生長(zhǎng)期T2 處理葉柄最粗,其余處理葉柄粗差異不顯著。進(jìn)入立心期,除T2 處理外,其余水分處理的株高均顯著低于T1 處理;該時(shí)期葉柄生長(zhǎng)速度加快,各處理差異增大,其中T2處理葉柄生長(zhǎng)最快,可見外葉生長(zhǎng)期灌水充足,立心期適度虧水對(duì)芹菜株高、葉柄粗影響不大;心葉生長(zhǎng)期各處理株高排序?yàn)門1>T2>T6>T3>T7>T8>T9>T4>T5,T1 處理株高最高,為66.03 cm,T2 處理次之,較T1減少2.1%,且顯著大于其他處理;心葉生長(zhǎng)期T2處理葉柄最粗,為20.71 mm,T1 處理次之,T2 處理較T1 增加4.1%,T1,T2 和T6 處理之間沒有顯著性差異,且T2 處理葉柄粗顯著高于其余6 個(gè)處理。由T1,T2 對(duì)比可知,T1 和T2 處理3個(gè)生育期的株高和葉柄粗均差異不顯著,說明在外葉生長(zhǎng)期灌水充足,立心期和心葉生長(zhǎng)期連續(xù)適度虧水對(duì)芹菜的生長(zhǎng)沒有產(chǎn)生顯著影響。
圖1 芹菜各生育期株高、葉柄粗動(dòng)態(tài)變化Fig.1 Dynamic changes of plant height and petiole diameter of celery in different growth stages
表3為芹菜株高和葉柄粗Logistic 生長(zhǎng)曲線擬合參數(shù)。所有處理株高和葉柄粗?jǐn)M合精度R2總體上均接近于1,說明Logistic 生長(zhǎng)曲線與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)擬合得較好。模擬得出,T1 處理株高M(jìn)GR最大,為0.86 cm/d,T2 處理次之,為0.79 cm/d,T5處理為0.61 cm/d,T1較T5處理大29.1%。T1和T2處理葉柄粗理論最大值分別為22.65 mm 和24.53 mm,最大生長(zhǎng)速率分別為0.33 mm/d 和0.36 mm/d,T2 處理芹菜株高和葉柄生長(zhǎng)與灌水充足處理差異不顯著。說明在灌溉水源不足、灌溉條件受限制的地區(qū),可在立心期和心葉生長(zhǎng)期進(jìn)行適度的虧水,能夠保證芹菜植株和葉柄的正常生長(zhǎng)。
表3 芹菜株高、葉柄粗Logistic生長(zhǎng)曲線擬合參數(shù)Tab.3 Fitting parameters of celery plant height and petiole coarse Logistic growth curve
心葉生長(zhǎng)期是芹菜產(chǎn)量快速積累的時(shí)期,光合作用為作物產(chǎn)量的形成提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。表4為芹菜心葉生長(zhǎng)期凈光合速率Pn、氣孔導(dǎo)度GS、胞間CO2濃度Ci和蒸騰速率Tr極差分析表,極差值R越大表明對(duì)結(jié)果影響程度越大。各項(xiàng)光合指標(biāo)在芹菜心葉生長(zhǎng)期灌水量的極差R均最大,表明心葉生長(zhǎng)期灌水對(duì)芹菜光合作用影響最大。圖2為不同水分處理芹菜心葉生長(zhǎng)期葉片光合特性,心葉生長(zhǎng)期灌水量為I和0.8I(T1、T2、T4、T6 和T8)的處理Pn、GS和Tr均高于灌水量為0.6I(T3、T5、T7)的處理,Pn與Tr差異達(dá)顯著水平,GS差異不顯著;Ci呈相反規(guī)律,水分虧缺程度越大,Ci越高,且差異顯著,說明心葉生長(zhǎng)期芹菜葉片光合作用隨水分虧缺程度的增加而降低。T1 處理GS最高,為0.425 mmol/(m2·s);T2 處理Pn[21.9 μmol/(m2·s)]和Tr(3.63 mmol/mol)均為最高,分別較充分灌水處理T1 增加16.4%和5.0%;T3 處理Ci[445.67 μmol/mol)]為最高,與其他處理之間差異顯著,較T1 處理增加24.1%,Pn[14.1 μmol/(m2·s)],GS[0.29 mmol/(m2·s)]和Tr(2.49 mmol/mol)均為最低,分別比T1 處理減少23.0%,31.75%和27.7%。
圖2 不同水分處理芹菜心葉生長(zhǎng)期葉片光合特性Fig.2 Photosynthetic characteristics of celery interior leaves during growth period under differert water treatments
表4 心葉生長(zhǎng)期葉片光合特性極差分析表Tab.4 Analysis table of leaf photosynthetic characteristics range during growing period of interior leaves
表5為不同灌水處理芹菜的產(chǎn)量和灌溉水利用效率,各處理產(chǎn)量依次為T1>T6>T2>T5>T3>T4>T8>T7>T9,T1 處理產(chǎn)量最高,為103.50 t/hm2,T2、T3、T5 和T6 處理次之,但與T1處理差異不顯著,說明外葉生長(zhǎng)期適度的水分虧缺對(duì)芹菜產(chǎn)量影響不顯著;T9處理產(chǎn)量最低,為71.85 t/hm2,與其余處理均存在顯著性差異,較產(chǎn)量最高處理T1 減少30.58%,T7、T8處理產(chǎn)量也比較低,外葉生長(zhǎng)期水分虧缺程度加劇,將會(huì)顯著降低芹菜產(chǎn)量,立心期和心葉生長(zhǎng)期水分虧缺影響較小。表6為芹菜產(chǎn)量極差分析表,外葉生長(zhǎng)期灌水量對(duì)芹菜產(chǎn)量的影響程度最大,立心期灌水量對(duì)芹菜產(chǎn)量的影響最小。
由表5可知,T5 處理灌溉水利用效率最高,為63.76 kg/m3,T2 處理為61.27 kg/m3,分別較充分灌水處理T1 增加了9.9%和6.3%,可見適當(dāng)?shù)乃痔澣蹦軌蛱岣吖喔人眯?,具有一定的正效?yīng);T7、T8 和T9 三個(gè)處理灌溉水利用效率比較低,其中T9處理灌溉水利用效率最低,為49.76 kg/m3,較T1 處理灌溉水利用效率減少了18.23%,且二者差異顯著。由表6極差R可知,芹菜灌溉水利用效率對(duì)外葉生長(zhǎng)期灌水量最敏感,立心期灌水量對(duì)芹菜灌溉水利用效率影響最小。
表5 不同灌水處理芹菜產(chǎn)量和灌溉水利用效率Tab.5 Yield of celery and utilization efficiency of irrigation water under different irrigation treatments
表6 不同灌水處理芹菜產(chǎn)量和水分利用極差分析表Tab.6 Analysis table of yield and water use range of celery under different irrigation treatments
多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)的關(guān)鍵在于各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重,采用CRITIC 賦權(quán)法為設(shè)施芹菜各指標(biāo)賦權(quán),不僅考慮了指標(biāo)間的差異性,且增加指標(biāo)間關(guān)聯(lián)性分析,所得出的權(quán)重與主觀賦權(quán)法、熵權(quán)法相比更加客觀可靠。TOPSIS 評(píng)價(jià)法能充分利用原始數(shù)據(jù)的信息,并充分反映各方案之間的差距,客觀真實(shí)的反映實(shí)際情況,具有真實(shí)、直觀、可靠的優(yōu)點(diǎn)。因此,綜合兩種模型,采用CRITIC-TOPSIS 評(píng)價(jià)法對(duì)滴灌芹菜進(jìn)行綜合分析,得到最優(yōu)灌水組合。
建模與求解步驟如下:
(1)設(shè)參與多目標(biāo)決策的處理集為A=[A1,A2,…,An],指標(biāo)集為B=[B1,B2,…,Bm],處理A對(duì)指標(biāo)B的值為Xij,則形成決策矩陣X=(Xij) n×m(1≤i≤n,1≤j≤m)。
(2)將決策矩陣進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到標(biāo)準(zhǔn)化矩陣M=(Mij) n×m。
對(duì)于正向指標(biāo):
對(duì)于逆向指標(biāo):
(3)指標(biāo)變異性:以標(biāo)準(zhǔn)差形式表現(xiàn)。標(biāo)準(zhǔn)差越大表示數(shù)值差異越大,越能反映更多的信息,應(yīng)該分配更多的權(quán)重。
(4)指標(biāo)沖突性:用相關(guān)系數(shù)表示,rij表示指標(biāo)間相關(guān)系數(shù)。
(5)信息量:Cj越大,該指標(biāo)在評(píng)價(jià)體系中的作用越大,應(yīng)該分配更多權(quán)重。
(6)客觀權(quán)重:
進(jìn)而得到權(quán)重向量:
選擇株高(X1)、葉柄粗(X2)、凈光合速率(X3)、氣孔導(dǎo)度(X4)、胞間CO2(X5)、蒸騰速率(X6)、產(chǎn)量(X7)和灌溉水利用效率(X8)8 個(gè)指標(biāo)作為評(píng)價(jià)因子,胞間CO2作為逆向指標(biāo),其余指標(biāo)均為正向指標(biāo),得到標(biāo)準(zhǔn)化矩陣M和各指標(biāo)權(quán)重,由表7可得,灌溉水利用效率所占權(quán)重最高,為21.57%,株高次之,凈光合速率權(quán)重最低,為9.46%。
表7 各指標(biāo)權(quán)重 %Tab.7 Weight of each index
(7)將標(biāo)準(zhǔn)化矩陣M與各指標(biāo)的權(quán)重相乘,得到加權(quán)的標(biāo)準(zhǔn)化決策矩陣Z=(Zij)n×m。
(8)確定正理想解Z+和負(fù)理想解Z-,并確定各評(píng)價(jià)對(duì)象指標(biāo)值與理想解之間的歐式距離:
(9)計(jì)算各方案與最優(yōu)方案的相對(duì)貼近度Ni。
Ni的取值越接近1,表明評(píng)價(jià)對(duì)象的評(píng)價(jià)結(jié)果越優(yōu)。表8為CRITIC-TOPSIS 評(píng)價(jià)得分及排名,不同灌水處理貼近度Ni從優(yōu)到劣依次為T2>T1>T6>T4>T5>T3>T8>T7>T9。T2 處理Ni為87.4%,即T2 處理綜合分析為最優(yōu)處理,T1 處理次之,Ni為68.9%;外葉生長(zhǎng)期、立心期和心葉生長(zhǎng)期的灌水量分別為140~160、215~245、390~420 m3/hm2。
表8 CRITIC-TOPSIS評(píng)價(jià)得分及排名Tab.8 CRITIC-TOPSIS evaluation score and ranking
作物的生長(zhǎng)發(fā)育與水分密切相關(guān),合理的灌溉策略可以促進(jìn)作物生長(zhǎng)。前人研究發(fā)現(xiàn),滴灌畦栽方式下,芹菜株高和葉柄粗隨灌水量的增加而增大,全生育期灌水量為1 200 m3/hm2時(shí)最大,株高基本維持在60 cm 左右,與本研究相比芹菜株高較矮,原因可能是種植品種、施肥量存在差異造成[22]。本研究表明,外葉生長(zhǎng)期隨著水分虧缺程度加劇,芹菜株高與葉柄粗的增長(zhǎng)量呈下降趨勢(shì);整個(gè)生育期株高和葉柄粗居于前三的處理分別為T1、T2和T6處理,說明外葉生長(zhǎng)期水分虧缺對(duì)芹菜生長(zhǎng)的影響最大,可能因?yàn)橥馊~生長(zhǎng)期主要進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)的生長(zhǎng),水分虧缺使株高和葉柄粗的生長(zhǎng)受到抑制;本研究采用Logistic 生長(zhǎng)模型對(duì)芹菜株高和葉柄粗的生長(zhǎng)模擬結(jié)果顯示,T1 和T2 這兩個(gè)處理MGR均比較大,且差異不顯著,可見外葉生長(zhǎng)期灌水充足、立心期和心葉生長(zhǎng)期適度虧水的灌水組合不會(huì)對(duì)芹菜生長(zhǎng)產(chǎn)生顯著影響。
光合作用是作物將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程,水分虧缺會(huì)對(duì)作物的光合作用產(chǎn)生影響,進(jìn)而影響作物的生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量[23]。心葉生長(zhǎng)期是芹菜產(chǎn)量形成的關(guān)鍵時(shí)期,研究芹菜心葉生長(zhǎng)期的葉片光合特性有重要意義[24]。葉片光合作用的降低因素分為氣孔因素和非氣孔因素,氣孔因素是由于氣孔關(guān)閉,CO2進(jìn)入葉片受阻導(dǎo)致光合速率下降,非氣孔因素是葉肉細(xì)胞活性降低導(dǎo)致光合作用減弱[18,25]。本試驗(yàn)研究表明,心葉生長(zhǎng)期芹菜葉片光合特性受心葉生長(zhǎng)期灌水量影響最大,前兩個(gè)生育期灌水量的影響較小;對(duì)比心葉生長(zhǎng)期灌水量為I和0.8I的處理,葉片光合特性指標(biāo)差異不大,說明在芹菜心葉生長(zhǎng)期適度虧水,能夠保證芹菜葉片光合作用正常進(jìn)行;0.6I處理的葉片光合作用與其他處理差異顯著,心葉生長(zhǎng)期水分虧缺條件下因氣孔的部分關(guān)閉引起Gs的降低是光合作用下降的主要原因,屬于氣孔因素,主要表現(xiàn)為Pn、Tr下降和Ci的上升。
適度的水分虧缺能夠在減少水資源浪費(fèi)的同時(shí)提高作物產(chǎn)量[26,27]。本研究結(jié)果顯示,外葉生長(zhǎng)期和心葉生長(zhǎng)期同時(shí)虧水會(huì)顯著降低芹菜產(chǎn)量;外葉生長(zhǎng)期水分虧缺程度大的處理產(chǎn)量均比較低,與T1 處理差異顯著;灌溉水利用效率結(jié)果表明,T5 處理灌溉水利用效率最高,說明適度虧水對(duì)提高灌溉水利用效率具有一定的正效應(yīng)。譚國(guó)棟[24]等研究結(jié)果為芹菜全生育期灌溉定額為2 700 m3/hm2能夠高產(chǎn),產(chǎn)量為97.5 t/hm2,灌溉水利用效率為36.11 kg/m3;滴灌條件下,楊軍[9]等得到灌溉定額為2 450 m3/hm2產(chǎn)量最高,為83.43 t/hm2,灌溉水利用效率為34.05 kg/m3,與本試驗(yàn)得到的灌水量與產(chǎn)量存在差異,原因可能是芹菜品種、土壤養(yǎng)分、田間管理措施的不同導(dǎo)致的。
不同灌水處理下芹菜生長(zhǎng)生理指標(biāo)的變化存在差異,僅依靠單一指標(biāo)確定的灌溉策略存在不足。采用綜合分析方法,確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重,依據(jù)各指標(biāo)權(quán)重大小對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象進(jìn)行評(píng)估,所得評(píng)價(jià)結(jié)果更加客觀可靠[28,29]。張紀(jì)圓[30]采用CRITIC 方法對(duì)核桃產(chǎn)量和品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),得到了核桃樹最優(yōu)的調(diào)虧灌溉模式。菅毅[31]基于TOPSIS 方法對(duì)番茄品質(zhì)、產(chǎn)量和灌溉水利用效率進(jìn)行綜合效益評(píng)價(jià),確定了適合喀斯特?cái)嘞菖璧貐^(qū)的番茄地下灌溉技術(shù)。本文將CRITIC 和TOPSIS模型綜合考慮,求解各指標(biāo)權(quán)重與各處理綜合得分,最終得出灌水量所占權(quán)重最大,T2 處理綜合評(píng)價(jià)得分最高,說明外葉生長(zhǎng)期充分灌水,立心期和心葉生長(zhǎng)期適度的水分虧缺為試驗(yàn)最優(yōu)方案。
(1)設(shè)施芹菜全生育期株高、葉柄粗隨定植天數(shù)呈前期緩慢,中后期生長(zhǎng)迅速的變化,采用Logistic 生長(zhǎng)曲線擬合精度較高;株高對(duì)外葉生長(zhǎng)期灌水最為敏感,葉柄粗對(duì)心葉生長(zhǎng)期灌水敏感;在外葉生長(zhǎng)期灌水充足,立心期和心葉生長(zhǎng)期適度水分虧缺可促進(jìn)植株生長(zhǎng)。
(2)心葉生長(zhǎng)期灌水對(duì)葉片光合作用影響最大;心葉生長(zhǎng)期適度的水分虧缺不會(huì)對(duì)芹菜葉片光合特性產(chǎn)生影響;隨著水分虧缺程度加劇,Pn、Gs和Tr顯著降低,Ci顯著升高。
(3)外葉生長(zhǎng)期灌水充足,立心期和心葉生長(zhǎng)期適度虧水能提高產(chǎn)量和灌溉水利用效率;在外葉生長(zhǎng)期水分虧缺過重,會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)量和灌溉水利用效率顯著降低。
(4)運(yùn)用CRITIC-TOPSIS 綜合分析法,認(rèn)為T2 處理貼近度最高,為本試驗(yàn)的最優(yōu)灌水管理方案。