邢立文，崔寧博，董 娟，張小明，趙 璐

(1.山西省水利水電科學(xué)研究院，太原 030000；2.四川大學(xué)水利水電學(xué)院，成都 610065；3.山西省生物研究所，太原 030000)

痕量灌溉是目前我國(guó)唯一自主研發(fā)的地下灌溉技術(shù)，從供水原理、產(chǎn)品形態(tài)到使用方法的系統(tǒng)創(chuàng)新。該技術(shù)在節(jié)水效率、抗堵塞性能、遠(yuǎn)距離均勻出水方面均處于國(guó)際領(lǐng)先水平，于2018年被水利部科技推廣中心列入《河長(zhǎng)制一河一策適用技術(shù)推薦目錄》。諸鈞在2013年中國(guó)(國(guó)際)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)與高效利用高峰論壇上詳細(xì)介紹了痕量灌溉的供水原理是以毛細(xì)力為基礎(chǔ)力，按照植物的需求，以極其微小的速率(1～200 mL/h)直接將水或營(yíng)養(yǎng)液輸送到植物根系附近，均勻、適量、不間斷地濕潤(rùn)植物根層土壤的新型灌溉技術(shù)。

目前已有研究人員對(duì)痕灌管不同埋深﹑水肥條件下作物的生長(zhǎng)生理特性方面做了大量的定性研究，尚沒有系統(tǒng)的開展痕灌灌水肥管理制度方面的定量研究。唐存士等[1](2015年)開展的痕量灌溉管埋深對(duì)披堿草密度、高度和生物量的影響。叢麗君等[2](2017年)研究了痕量灌溉管不同埋深對(duì)日光溫室栽培番茄品質(zhì)和產(chǎn)量的影響。楊志遠(yuǎn)[3](2017年)研究了痕量灌溉下不同水肥處理對(duì)溫室黃瓜生長(zhǎng)的影響，表明痕量灌溉條件下施肥量和施肥頻率對(duì)黃瓜的生長(zhǎng)情況，產(chǎn)量和品質(zhì)均有不同的影響。劉秋麗[4](2018年)研究了痕量灌溉不同灌水量對(duì)大棚茄子生長(zhǎng)及水分利用效率的影響，表明痕量灌溉在茄子上應(yīng)用，在保持穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的情況下，與常規(guī)滴灌相比可節(jié)水20%～40%，水分利用效率提高6.27～23.94 kg/m3，具有很大的節(jié)水潛力。劉秋麗[5](2018年)研究了痕量灌溉不同施肥量對(duì)茄子產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，研究表明痕量灌溉相比常規(guī)滴灌可以節(jié)肥 20%～40%。夏天等[6](2018年)將痕量灌溉與微潤(rùn)灌溉技術(shù)進(jìn)行了對(duì)比分析，認(rèn)為目前急需開展痕量灌溉作物需水量、節(jié)水增產(chǎn)效益和最優(yōu)灌溉制度方面的研究，以驗(yàn)證痕量灌溉系統(tǒng)的推廣價(jià)值。山西省“煤長(zhǎng)水短”，全省年人均供水量只有227 m3，不到全國(guó)人均值的50%，是全國(guó)最缺水的省份之一，在山西高效節(jié)水進(jìn)入提質(zhì)增效的今天，研究推廣痕量灌溉技術(shù)作為節(jié)水手段，符合山西這樣極干旱地區(qū)的省情。

本試驗(yàn)以溫室番茄為試驗(yàn)材料，以常規(guī)滴灌為對(duì)照，在痕量灌溉條件下設(shè)置9個(gè)不同的溫室番茄水肥耦合處理組，從番茄的產(chǎn)量、品質(zhì)、水肥利用效率等方面的水肥影響效應(yīng)進(jìn)行分析?；谝陨现笜?biāo)構(gòu)建層次評(píng)價(jià)體系，以綜合評(píng)價(jià)指數(shù)為應(yīng)變量，以水肥用量為自變量建立綜合評(píng)價(jià)指數(shù)的回歸擬合預(yù)測(cè)模型，以求獲得痕量灌溉條件下溫室番茄的最優(yōu)灌水量和施肥量，為溫室番茄種植中采用痕量灌溉系統(tǒng)提供定量的基礎(chǔ)理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

供試溫室位于山西省太原市小店區(qū)境內(nèi)的山西省高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水增效示范基地，地理坐標(biāo)為北緯37°54′，東經(jīng)112°33′?；赝翆雍穸燃s200 m，耕作層有機(jī)質(zhì)肥力中等。土壤質(zhì)地以沙質(zhì)黏土為主，土壤容重為1.51 g/cm3，Wilcox法測(cè)得田間體積持水量為37.9%。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及田間實(shí)施

試驗(yàn)設(shè)置灌水控制下限和施肥量?jī)蓚€(gè)因素，各設(shè)置5個(gè)水平，采用二因子五水平正交組合設(shè)計(jì)，設(shè)置9個(gè)試驗(yàn)組合處理，各處理的具體水肥用量見表1。

另設(shè)常規(guī)滴灌作對(duì)照，以A0W0表示，常規(guī)滴灌全生育周期灌溉定額為4 500 m3/hm2；施肥量為尿素300 kg/hm2、過磷酸鈣150 kg/hm2、硫酸鉀300 kg/hm2，隨水平均施入。

供試番茄品種為“晉番茄4號(hào)”，生育周期為100 d。番茄于2018年2月播種，待長(zhǎng)致4葉1心，選取健壯、長(zhǎng)勢(shì)均勻的幼苗定植，株距60 cm，行距70 cm。定植后每周通過FDR測(cè)定試驗(yàn)小區(qū)土壤含水率(計(jì)劃濕潤(rùn)層深度為60 cm，濕潤(rùn)比為0.9)，當(dāng)土壤含水率降低至灌溉下限時(shí)，補(bǔ)充灌水至田間持水率的90%。施肥采用N∶P2O5∶K2O=2∶1∶2的比例，除磷肥作基肥一次性全部施入外，氮肥和鉀肥分4次等量施入，作基肥施入1次，在第1、2、4穗果膨大期隨水施入各一次，其他管理同常規(guī)生產(chǎn)。為防止土壤水肥水平運(yùn)移影響，相鄰試驗(yàn)小區(qū)之間埋設(shè)1.0 m的亞克力板隔離，兩頭設(shè)置保護(hù)行。痕量灌溉毛管直徑為16 mm，控水頭間距為30 cm，痕灌管的流量為0.9 L/h(0.1 MPa工作壓力下)。

表1 水肥耦合管理制度表Tab.1 Water and fertilizer coupling management system table

1.3 測(cè)試指標(biāo)及測(cè)試方法

番茄果實(shí)取樣方法采用棋盤式取樣法：即各試驗(yàn)小區(qū)均勻地分成許多區(qū)域，形成棋盤方格，然后將調(diào)查取樣點(diǎn)均勻分配在試驗(yàn)小區(qū)的一定區(qū)域上。番茄果實(shí)具體測(cè)定方法如下。

(1) 果實(shí)產(chǎn)量測(cè)定：按試驗(yàn)小區(qū)統(tǒng)計(jì)，自開始采收至采收結(jié)束，每隔7 d對(duì)成熟度一致的果實(shí)進(jìn)行采收并稱質(zhì)量。

(2) 果實(shí)品質(zhì)測(cè)定：果實(shí)硬度(硬度計(jì))、可溶性固體物(折射儀)、可溶性糖(3,5-二硝基水楊酸比色法)、有機(jī)酸(酚酞指示劑法)、抗壞血酸VC(2,6-二氯酚靛酚法)、硝酸鹽和亞硝酸鹽(改進(jìn)的格里斯試劑比色法)、番茄紅素(紫外分光光度法)、可溶性蛋白質(zhì)(考馬斯亮藍(lán)G-250染色法)。

1.4 數(shù)據(jù)分析方法

本文使用國(guó)產(chǎn)DPS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行回歸擬合與檢驗(yàn)，Origin軟件作圖，層次分析法AHP進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 痕量灌溉條件下水肥條件對(duì)番茄單因素影響分析

2.1.1 不同水肥條件對(duì)番茄產(chǎn)量的影響

由表2和圖1可知，溫室番茄產(chǎn)量并非大水大肥A1W2(1,1)即可達(dá)到最大值，而是當(dāng)中水中肥A2W2(0,0)時(shí)才能達(dá)到最大值10.79 萬kg/hm2，當(dāng)限定灌水量為中等水平時(shí)，不同施肥水平的溫室番茄產(chǎn)量顯著不同，表現(xiàn)為中等施肥水平時(shí)溫室番茄產(chǎn)量最大，高肥和低肥時(shí)產(chǎn)量較低，而高肥的產(chǎn)量要高于低肥，即A2W2(0,0)>A2W1(0,1.414)>A2W3(0,-1.414)；當(dāng)限定施肥量為中等水平時(shí)，不同灌水水平的溫室番茄產(chǎn)量也并顯著不同，表現(xiàn)為中等灌水水平時(shí)溫室番茄產(chǎn)量最大，高水和低水時(shí)產(chǎn)量較低，而高水的產(chǎn)量要高于低水，即A2W2(0,0)>A1W1(1.414,0)>A3W3(-1.414,0)。

表2 不同水肥處理下番茄果實(shí)產(chǎn)量Tab.2 Tomato fruit yield unit under different water and fertilizer

圖1 不同水肥處理下番茄果實(shí)產(chǎn)量散點(diǎn)分布圖Fig.1 Distribution chart of tomato fruit yield under different water and fertilizer treatment

2.1.2 不同水肥條件對(duì)番茄品質(zhì)的影響

不同番茄果實(shí)的品質(zhì)指標(biāo)具有不同的量綱和量綱單位，為了消除果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)之間的量綱影響，本文采用min-max標(biāo)準(zhǔn)化法對(duì)番茄品質(zhì)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，使各番茄果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)處于同一數(shù)量級(jí)，以解決指標(biāo)之間的可比性。min-max標(biāo)準(zhǔn)化法的線性變換函數(shù)如下：

(1)

式中：Xmax為樣本數(shù)據(jù)的最大值；Xmin為樣本數(shù)據(jù)的最小值。

由表3和表4可知，不同的水肥處理?xiàng)l件下溫室番茄果實(shí)的各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)也不同：A1W2(1,1)硬度最低；A1W3(1,-1)可溶性固體最低；A2W1(0,1.414)硝酸鹽最高，VC含量最低；A2W2(0,0)有機(jī)酸最低，番茄紅素最高；A2W3(0,-1.414)糖酸比、硝酸鹽、番茄紅素含量低；A3W2(-1,-1)有機(jī)酸、VC含量、可溶性固體、可溶性蛋白質(zhì)最高；A3W3(-1.414,0)糖酸比、硬度最高，而可溶性蛋白質(zhì)最低。這是由各種品質(zhì)指標(biāo)對(duì)水肥的喜惡情況不同導(dǎo)致的，因而溫室番茄果實(shí)品質(zhì)不能簡(jiǎn)單照搬水肥的水平對(duì)產(chǎn)量的影響來判斷水肥對(duì)果實(shí)營(yíng)養(yǎng)成分的影響，需要引入一個(gè)綜合的評(píng)價(jià)指標(biāo)來判斷番茄果實(shí)的品質(zhì)。

表3 不同水肥處理下番茄果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)Tab.3 Quality indices of tomato fruit under different water and fertilizer treatments

表4 番茄果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)歸一化值Tab.4 Normalized values of tomato fruit quality indicators

2.1.3 不同水肥條件對(duì)番茄水肥利用效率的影響

(1)本試驗(yàn)中的水分利用效率(WUE)為灌溉水利用效率(見表5)。

WUE=P/W

(2)

式中：P為各處理番茄的總產(chǎn)量，kg；W為生育期內(nèi)灌水量，m3。

(2)本試驗(yàn)中的肥料利用效率以國(guó)際上常用的肥料偏生產(chǎn)力PFP表征，該法可操作性強(qiáng)，比較適合我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀，是評(píng)價(jià)肥料利用效率的適宜指標(biāo)[7](見表5)。肥料偏生產(chǎn)力是指單位投入的肥料所能生產(chǎn)的作物鮮食產(chǎn)量，即：

PFP=P/F

(3)

式中：P為各處理番茄的總產(chǎn)量，kg；F代表化肥的投入量，kg。

表5 痕量灌溉條件下番溫室茄水肥利用效率Tab.5 Water and fertilizer use efficiency of tomato greenhouse under trace irrigation

圖2 不同水肥處理下水肥利用效率散點(diǎn)分布圖Fig.2 Distribution chart of water and fertilizer use efficiency scattered points under different water and fertilizer treatments

由圖2(a)可知，溫室番茄的灌溉水利用率在低水中肥處理組A2W2(0,0)時(shí)達(dá)到最大值66.86 kg/m3，然而也因水分虧損導(dǎo)致該組番茄產(chǎn)量的大幅減產(chǎn)，相對(duì)于中水中肥處理組產(chǎn)量下降了33.64%；高水中肥處理組A1W1(1.414,0)時(shí)的灌溉水利用率在9個(gè)處理組中時(shí)最低的，產(chǎn)量較中水中肥處理組下降17.33%，說明灌溉過量不但會(huì)浪費(fèi)水資源，還會(huì)造成番茄的減產(chǎn)。同樣由圖2(b)可知，溫室番茄化肥利用率在低肥中水處理組A2W3(0,-1.414)時(shí)達(dá)到其最大值352.8 kg/m3，但該組因低肥的抑制作用造成產(chǎn)量減產(chǎn)18.26%；高肥中水處理組A1W1(1.414,0)時(shí)的化肥利用率最低，同時(shí)減產(chǎn)11.03%，表明施肥過量也是不可取的。綜上可知，化肥的抑制作用要小于灌水的抑制作用。

2.2 痕量灌溉條件下水肥條件對(duì)番茄綜合影響分析

2.2.1 層次分析體系

層次分析法是一種定性和定量相結(jié)合的綜合分析方法，既可以用于決策分析、方案比較，亦可以用于確定指標(biāo)權(quán)重，將復(fù)雜的優(yōu)選問題和眾多的影響因素，分解組成一個(gè)有序的遞階層次結(jié)構(gòu)[8]，本文構(gòu)建層次分析體系的步驟如下。

2.2.1.1 建立遞階層次結(jié)構(gòu)

以綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系為基礎(chǔ)，根據(jù)溫室番茄各影響因素相互間的關(guān)系，將各項(xiàng)影響因素進(jìn)行分類，并分成5個(gè)層次，最高層為目標(biāo)層，即所要達(dá)到的決策目標(biāo)O；中間層為兩個(gè)準(zhǔn)則層A和B，即表示評(píng)價(jià)目標(biāo)層的若干方面的準(zhǔn)則；第4層為指標(biāo)層U，其中包括溫室番茄各影響因素的具體指標(biāo)；最下層為方案層P?，F(xiàn)列出溫室痕灌番茄水肥耦合試驗(yàn)研究的簡(jiǎn)化遞階層次結(jié)構(gòu)圖，如圖3所示。

2.2.1.2 構(gòu)造判斷矩陣

判斷矩陣是針對(duì)上一層次中某一影響因素而言的本層次中各影響因素(指標(biāo))之間的相互重要性程度，影響因素(指標(biāo))之間的相對(duì)重要性程度可參照表6所示的比率標(biāo)度值判定。

表6 比率標(biāo)度表Tab.6 Ratio scale table

由簡(jiǎn)化遞階層次結(jié)構(gòu)圖，準(zhǔn)則層A對(duì)目標(biāo)層O的判斷矩陣，如表7所示。

圖3 綜合評(píng)價(jià)遞階層次結(jié)構(gòu)示意圖Fig.3 Comprehensive evaluation hierarchical structure sketch

表7 準(zhǔn)則層A對(duì)上一層次目標(biāo)層O的判斷矩陣Tab.7 Judgment matrix of criterion layer A for the upper level of object layer O

注：對(duì)“決策目標(biāo)”的權(quán)重為1;λmax=2;CR=0。

由簡(jiǎn)化遞階層次結(jié)構(gòu)圖，子準(zhǔn)則層B對(duì)準(zhǔn)則層A的判斷矩陣，如表8所示。

注：對(duì)“決策目標(biāo)”的權(quán)重為0.5;λmax=2;CR=0。

2.2.1.3 層次單排序

根據(jù)判斷矩陣，計(jì)算對(duì)于上一層次某一指標(biāo)而言的本層次與之有聯(lián)系的各要素的重要性次序，稱之為層次單排序。這個(gè)計(jì)算過程可歸結(jié)為計(jì)算判斷矩陣的特征值和特征向量問題，即對(duì)于矩陣U，計(jì)算滿足UW=λW的特征值和特征向量，λmax為矩陣U的最大特征根，可用于判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)，W即為對(duì)應(yīng)的特征向量，它的各個(gè)分量Wi即為相應(yīng)指標(biāo)的權(quán)重。最大特征根及其對(duì)應(yīng)的特征向量的計(jì)算步驟如下：

(1)計(jì)算判斷矩陣的每一行元素標(biāo)準(zhǔn)值aij的連乘積，即：

(4)

(2)計(jì)算上述連乘積的m次方根，即：

(5)

(6)

得W=(W1,W2,…,Wi,…,Wm)即為所求之特征向量，其中W1,W2,…,Wi,…,Wm即為各要素(指標(biāo))的權(quán)重。

(4)用下述公式計(jì)算最大特征值λmax：

(7)

式中：A為判斷矩陣方陣；W為特征向量；(AW)i為方陣A與向量W兩者合成矩陣中的第i個(gè)值。

(5)一致性檢驗(yàn)。一致性指標(biāo)：

(8)

由已知矩陣階數(shù)m，得平均隨機(jī)一致性指標(biāo)R(見表9)。

表9 平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RTab.9 Average random consistency index R

(6)一致性比率CR。當(dāng)CR<0.1時(shí)表示符合一致性要求，一致性比率CR計(jì)算方法如下：

(9)

(7)判斷矩陣指標(biāo)層一致性檢驗(yàn)及權(quán)重值。

①產(chǎn)量。產(chǎn)量判斷矩陣指標(biāo)層一致性檢驗(yàn)及權(quán)重值見表10。

表10 產(chǎn)量判斷矩陣指標(biāo)層一致性檢驗(yàn)及權(quán)重值Tab.10 Consistency test and weight value of index layer of yield judgment matrix

注：對(duì)“決策目標(biāo)”的權(quán)重為0.5;λmax=3.029 1;CR=0.027 9。

②品質(zhì)-口感。品質(zhì)-口感判斷矩陣指標(biāo)層一致性檢驗(yàn)及權(quán)重值見表11。

表11 品質(zhì)-口感判斷矩陣指標(biāo)層一致性檢驗(yàn)及權(quán)重值Tab.11 Quality-taste judgment matrix index layer consistency test and weight value

注：對(duì)“決策目標(biāo)”的權(quán)重為0.25;λmax=3;CR=0。

③品質(zhì)-營(yíng)養(yǎng)。品質(zhì)-營(yíng)養(yǎng)判斷矩陣指標(biāo)層一致性檢驗(yàn)及權(quán)重值見表12。

表12 品質(zhì)-營(yíng)養(yǎng)判斷矩陣指標(biāo)層一致性檢驗(yàn)及權(quán)重值Tab.12 Quality-nutrition judgment matrix index layer consistency test and weight value

注：對(duì)“決策目標(biāo)”的權(quán)重為0.25;λmax=5.282 3;CR=0.063。

④溫室番茄指標(biāo)最終權(quán)重。計(jì)算某一層次上所有指標(biāo)對(duì)上一層目標(biāo)層的權(quán)重分配，成為層次總排序。計(jì)算時(shí)以該層的層次單排序結(jié)果與上一層次的某一指標(biāo)的權(quán)重相結(jié)合，由最下一層向上直至最上層即可求得最下一層各指標(biāo)對(duì)最上層的權(quán)重分配(見表13)。

表13 溫室番茄指標(biāo)最終權(quán)重Tab.13 Final weights of greenhouse tomato indicators

2.2.1.4 各處理番茄綜合評(píng)價(jià)指數(shù)

各處理番茄綜合評(píng)價(jià)指數(shù)見表14。

表14 各處理番茄綜合評(píng)價(jià)指數(shù)Tab.14 Comprehensive evaluation index of tomatoes in different treatments

2.2.2 水肥耦合綜合評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)模型

水肥耦合作物的綜合評(píng)價(jià)模型采用二次回歸旋轉(zhuǎn)模型表示：

(10)

式中：Y為應(yīng)變量；xj為線性變換后的自變量；bj為模型的一次項(xiàng)系數(shù)；bij為模型的交互系數(shù)；bjj為模型的二次項(xiàng)系數(shù)；p為自變量數(shù)；j為自變量的序號(hào)。

根據(jù)二元二次回歸的計(jì)算原理，以綜合評(píng)價(jià)指數(shù)(表14)為因變量(Y)，灌溉量(X1)、施肥量(X2)為自變量進(jìn)行二元二次多項(xiàng)式回歸擬合，得出相應(yīng)的番茄綜合評(píng)價(jià)指數(shù)效應(yīng)模型：

(11)

式中：Y為綜合評(píng)價(jià)指數(shù)；X1為灌水量的編碼值；X2為施肥量的編碼值。

灌水、施肥單因素的效應(yīng)曲線(圖4)為開口向下的拋物線，說明二者都符合報(bào)酬遞減規(guī)律，當(dāng)灌水量或施肥量超過一定范圍后再繼續(xù)增加灌水量或施肥量，對(duì)番茄綜合評(píng)價(jià)指數(shù)的改善作用不大。在水肥與綜合評(píng)價(jià)指數(shù)的回歸擬合預(yù)測(cè)模型中，灌水量一次項(xiàng)系數(shù)為-2.14，施肥量一次項(xiàng)系數(shù)為-0.27，前者的絕對(duì)值大于后者，這與隨灌水量的增加綜合評(píng)價(jià)指數(shù)急劇變化，而隨施肥量增加綜合評(píng)價(jià)指數(shù)變化較為平緩的現(xiàn)象相合，說明灌水施肥量在較低的水平時(shí)，灌水對(duì)改善綜合評(píng)價(jià)指數(shù)的效應(yīng)要大于施肥，超過一定水平則負(fù)效應(yīng)要大于施肥。

圖4 回歸擬合預(yù)測(cè)模型單因素效應(yīng)曲線Fig.4 Single-factor effect curve of regression fitting prediction model

經(jīng)解算番茄綜合評(píng)價(jià)指數(shù)效應(yīng)模型可知，當(dāng)灌水量編碼值X1=-0.099，施肥量編碼值為X2=-0.016時(shí)分別有最大值，即灌水下限為60.99%、灌水上限設(shè)置為90%，施肥量為N:297.73 kg/hm2、P2O5:148.86 kg/hm2、K2O:297.73 kg/hm2時(shí)，番茄綜合評(píng)價(jià)指數(shù)最大可達(dá)66.82。代入產(chǎn)量模型公式結(jié)算可得此時(shí)產(chǎn)量為10.70 萬kg/hm2，而灌溉水利用率為37.07 kg/m3，化肥利用率143.68 kg/kg。

2.2.3 水肥耦合綜合評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)模型檢驗(yàn)

綜合評(píng)價(jià)回歸擬合預(yù)測(cè)模型的擬合度及顯著性檢驗(yàn)采用F檢驗(yàn)，經(jīng)計(jì)算F=11.38*>F0.05(5,3)=9.01，p值=0.036 3<0.05，說明該模型擬合有效。同時(shí)得到各因素與綜合評(píng)價(jià)指數(shù)的復(fù)相關(guān)系數(shù)R2=0.974 6，說明番茄綜合評(píng)價(jià)指數(shù)與各因素的擬合很好，方程回歸達(dá)到極顯著水平，可以反映番茄在生長(zhǎng)期內(nèi)施肥量和灌水量對(duì)其綜合評(píng)價(jià)指數(shù)的影響，模型的預(yù)測(cè)值和實(shí)際值吻合較好，因此可以采用這一模型進(jìn)行番茄綜合評(píng)價(jià)指數(shù)的預(yù)測(cè)，此模型具有較高的可靠性，對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)具有指導(dǎo)作用。

3 討 論

痕量灌溉條件下溫室番茄綜合評(píng)價(jià)回歸擬合預(yù)測(cè)模型表明痕量灌溉條件下不同的水肥處理下的溫室番茄綜合評(píng)價(jià)指數(shù)有所不同：過高或過低的水肥量施用都會(huì)使番茄綜合評(píng)價(jià)指數(shù)下降，中水中肥是最適宜的水肥管理模式。在水肥施用過程中，應(yīng)充分考慮發(fā)揮合理灌溉和施肥在溫室番茄增產(chǎn)中的正面效益。通過水肥耦合綜合評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)模型可知灌溉對(duì)溫室番茄綜合評(píng)價(jià)指數(shù)的貢獻(xiàn)比施肥的貢獻(xiàn)大，因?yàn)橥寥浪质欠阎仓陮?duì)肥料養(yǎng)分的吸收、運(yùn)移和轉(zhuǎn)換的主要載體，決定了植株對(duì)肥料養(yǎng)分的使用情況。水分的虧缺會(huì)抑制植物根系的生長(zhǎng)，降低了根系的吸收面積和容量，增加了木質(zhì)部液流的黏度，降低了養(yǎng)分的吸收和運(yùn)輸[8]；適當(dāng)?shù)乃謺?huì)使元素快速遷移到根表并加速吸收，促進(jìn)番茄植株的生長(zhǎng)代謝，從而顯著改善痕灌條件下溫室番茄的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)。在痕灌施肥技術(shù)中，肥隨水走，灌水會(huì)將肥料直接輸送到植株的根系部分，肥料濃度過高會(huì)對(duì)植株生長(zhǎng)起到抑制作用，甚至燒傷幼苗，而適當(dāng)施肥可以提高土壤水分利用效率和節(jié)約用水，為植物提供更有效的水分?？傊?，灌溉是影響溫室番茄的綜合評(píng)價(jià)的第一主導(dǎo)因素，而施肥是第二主導(dǎo)因素，在水肥耦合效應(yīng)中，應(yīng)合理協(xié)調(diào)灌溉與施肥，以資提高溫室番茄的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)，起到創(chuàng)收環(huán)保的雙重效用。

4 結(jié) 論

(1)痕量灌溉條件下水肥條件對(duì)番茄單因素影響分析結(jié)果顯示：灌水對(duì)產(chǎn)量的影響要大于化肥對(duì)產(chǎn)量的影響。溫室番茄產(chǎn)量在中水中肥時(shí)才能達(dá)到最大，而高肥的產(chǎn)量要高于低肥，高水的產(chǎn)量要高于低水。不同的水肥條件下溫室番茄果實(shí)的各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)不同，說明番茄不同品質(zhì)指標(biāo)對(duì)水肥的喜惡情況是不同的。溫室番茄灌溉水利用率在低水中肥時(shí)達(dá)到最大值，高水中肥的灌溉水利用率最低，而水分虧損導(dǎo)致番茄減產(chǎn)的幅度大于水分過量的減產(chǎn)幅度。溫室番茄化肥利用率在低肥中水時(shí)達(dá)到最大值，高肥中水時(shí)的化肥利用率最低，低肥造成的減產(chǎn)幅度要大于高肥。

(2)通過構(gòu)建痕灌溫室番茄綜合評(píng)價(jià)體系，綜合考慮產(chǎn)量、品質(zhì)和水肥利用率等經(jīng)濟(jì)生態(tài)指標(biāo)，灌水、施肥單因素效應(yīng)分析結(jié)果表明綜合評(píng)價(jià)指數(shù)隨灌水量和施肥量的增加表現(xiàn)出先升高后降低的變化，中水中肥組A2W2(0,0)的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)在9個(gè)痕量灌溉番茄水肥處理組中是最高的，為66.71。

通過構(gòu)建、解算水肥耦合綜合評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)模型，可知當(dāng)灌水量編碼值X1=-0.099，施肥量編碼值為X2=-0.016時(shí)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)達(dá)到最大，即灌水下限為60.99%、上限設(shè)置為90%，施肥量為N:297.73 kg/hm2、P2O5:148.86 kg/hm2、K2O:297.73 kg/hm2時(shí)，溫室番茄的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)最大可達(dá)66.82，產(chǎn)量為10.70萬kg/hm2，灌溉水利用率為37.07 kg/m3，化肥利用率143.68 kg/kg。經(jīng)F檢驗(yàn)表明模型擬合有效，方程回歸達(dá)到極顯著水平，可以反映痕灌條件水肥用量下對(duì)番茄綜合評(píng)價(jià)指數(shù)的影響。

(3)與常規(guī)滴灌模式相比，經(jīng)優(yōu)化后的痕量灌溉條件下的溫室番茄水肥管理模式在保證番茄果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)的前提下可較常規(guī)滴灌組增產(chǎn)28.14%，灌溉水利用率提高36.74%，化肥利用率提高46.91%。