王宏飛，李彥彬，柳騰飛，丁家樂(lè)，龔雪文

基于CRITIC-TOPSIS綜合評(píng)價(jià)法優(yōu)化溫室作物灌溉策略

王宏飛，李彥彬*，柳騰飛，丁家樂(lè)，龔雪文*

（華北水利水電大學(xué) 水利學(xué)院，鄭州 450046）

【目的】探討基于蒸發(fā)皿水面蒸發(fā)量（p）的溫室黃瓜和甜瓜最優(yōu)灌溉策略?！痉椒ā恳灾睆?0 cm標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)皿的累計(jì)水面蒸發(fā)量為灌水依據(jù)，開(kāi)展溫室滴灌黃瓜和甜瓜灌溉試驗(yàn)，每種作物設(shè)置4種灌水量：0.5p、0.7p、0.9p和1.1p。系統(tǒng)研究了不同灌水量對(duì)果實(shí)形態(tài)指標(biāo)、品質(zhì)指標(biāo)、產(chǎn)量和水分利用效率（）等指標(biāo)的影響，并基于CRITIC-TOPSIS綜合評(píng)價(jià)方法確定了2種作物的灌溉策略?！窘Y(jié)果】果實(shí)形態(tài)方面，溫室黃瓜灌水量為0.7p和0.9p時(shí)各項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)顯著優(yōu)于其他處理，且0.7p的單果質(zhì)量和平均果徑略高于0.9p，但單株果數(shù)和平均果長(zhǎng)相反；灌水量為0.9p時(shí)對(duì)溫室甜瓜各項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)比較有利。果實(shí)品質(zhì)方面，溫室黃瓜可溶性固形物（）、維生素C（c）、可溶性糖（）和可溶性蛋白質(zhì)（）均隨著灌水量的增加而降低，而甜瓜的最大c、和均為0.7p處理，最大出現(xiàn)在0.5p處理。溫室黃瓜最大產(chǎn)量為96.1 t/hm2（0.9p），但和灌溉水利用效率（）較最大值（0.5p）降低了17.9%和32.2%；溫室甜瓜灌水量為0.9p和1.1p時(shí)，產(chǎn)量無(wú)顯著性差異，但0.9p的和較1.1p顯著高9.2%和16.3%?！窘Y(jié)論】利用CRITIC-TOPSIS綜合評(píng)價(jià)法確定了黃瓜和甜瓜灌溉策略，黃瓜灌水量為0.9p，甜瓜灌水量為0.7p時(shí)，可實(shí)現(xiàn)果實(shí)形態(tài)、產(chǎn)量、品質(zhì)和水分利用效率的最優(yōu)化。

CRITIC-TOPSIS綜合評(píng)價(jià)法；果實(shí)形態(tài)；產(chǎn)量；品質(zhì)；水分利用效率

0 引言

【研究意義】在嚴(yán)守耕地保護(hù)紅線和水資源節(jié)約利用背景下，設(shè)施農(nóng)業(yè)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的地位和作用日益突出，發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)，提高設(shè)施蔬菜產(chǎn)量、品質(zhì)和水分生產(chǎn)力是高效利用耕地資源和水資源的有效途徑[1]。灌溉是溫室作物的唯一水源，也是影響作物生長(zhǎng)、產(chǎn)量和品質(zhì)的重要因素，因此，優(yōu)化溫室作物灌溉策略是促進(jìn)設(shè)施農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的首要任務(wù)。

【研究進(jìn)展】針對(duì)溫室作物最優(yōu)灌溉制度下的灌水量如何確定，國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量工作，主要集中在作物產(chǎn)量、品質(zhì)和水分利用效率對(duì)水分調(diào)控的響應(yīng)方面，如李毅杰等[2]通過(guò)研究不同土壤水分下限對(duì)溫室甜瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，認(rèn)為甜瓜適宜土壤水分下限為65%田間持水率（f）；毋海梅等[3]研究了不同水分虧缺對(duì)溫室黃瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，認(rèn)為黃瓜適宜灌水量分別為累計(jì)水面蒸發(fā)量的0.8倍（發(fā)育期）和1.2倍（生長(zhǎng)中/后期）。袁寧寧等[4]認(rèn)為溫室番茄在開(kāi)花坐果期之后采用70%f可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量和水分利用效率的最大化；Yang等[5]發(fā)現(xiàn)溫室辣椒灌水量為70%f，溫室番茄灌水量為89.5%和77.0%蒸發(fā)蒸騰量可獲得最大產(chǎn)量和水分利用效率。郭勇等[6]綜合考慮溫室芹菜的外葉生長(zhǎng)期、立心期和心葉生長(zhǎng)期以及產(chǎn)量等指標(biāo)，認(rèn)為灌水量為70%f～90%f最優(yōu)；李銀坤等[7]綜合考慮地上部生物量、產(chǎn)量和水分利用效率，認(rèn)為溫室生菜適宜灌溉量為0.7倍累計(jì)水面蒸發(fā)量；Hooshmand等[8]綜合考慮單果質(zhì)量、收獲指數(shù)等果實(shí)形態(tài)指標(biāo)以及番茄產(chǎn)量，認(rèn)為分根區(qū)交替灌溉采用灌水量為85.0%蒸發(fā)蒸騰量可達(dá)到最佳效果。優(yōu)化灌溉制度不僅要關(guān)注產(chǎn)量或品質(zhì)等單一目標(biāo)，更多地要綜合考慮產(chǎn)量、品質(zhì)、果實(shí)形態(tài)和水分利用效率等多目標(biāo)的優(yōu)化，這就需要建立多目標(biāo)評(píng)價(jià)模型。如朱艷等[9]利用主成分分析法將具有相關(guān)性的產(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo)組合成一組新的互相無(wú)關(guān)聯(lián)的綜合指標(biāo)，確定了溫室番茄基于產(chǎn)量和品質(zhì)下的最優(yōu)加氣量；劉聰?shù)萚10]基于主成分分析法對(duì)日光溫室椰糠栽培番茄產(chǎn)量、水分利用效率和品質(zhì)等11個(gè)指標(biāo)進(jìn)行了分析，認(rèn)為單株產(chǎn)量和果形指數(shù)的累積貢獻(xiàn)率最大，以此確定了不同處理主成分綜合得分；此外，基于TOPSIS的組合評(píng)價(jià)模型在溫室灌溉策略中的評(píng)價(jià)也逐漸得到應(yīng)用，如Li等[11]利用主成分分析法確定了溫室番茄在不同水肥條件下的主要品質(zhì)指標(biāo)，并結(jié)合TOPSIS法獲得了溫室滴灌番茄最優(yōu)水肥組合；李紅崢等[12]采用變異系數(shù)法對(duì)不同溝灌方式和灌水量下的溫室番茄品質(zhì)、產(chǎn)量、灌溉水利用效率賦權(quán)，結(jié)合TOPSIS法對(duì)各處理的綜合效益進(jìn)行了評(píng)價(jià)；李波等[13]采用熵權(quán)法對(duì)不同深埋秸稈量和滴灌量下的溫室番茄品質(zhì)、產(chǎn)量和灌溉水利用效率賦權(quán)，結(jié)合TOPSIS法確定了溫室不同灌水量下的最佳秸稈埋設(shè)深度。【切入點(diǎn)】這些評(píng)價(jià)方法已在溫室灌溉策略評(píng)價(jià)中得到了較好的效果，但通過(guò)評(píng)價(jià)單一或少量因子獲得最優(yōu)灌溉制度仍存在一定缺陷，隨著人們對(duì)外觀品質(zhì)的追求，果實(shí)形態(tài)-產(chǎn)量-品質(zhì)-水分利用效率等多目標(biāo)的優(yōu)化越顯重要，這就需要綜合評(píng)價(jià)多個(gè)指標(biāo)因子組合優(yōu)化灌溉制度，CRITIC賦權(quán)法可以對(duì)不同指標(biāo)間的差異性和關(guān)聯(lián)性分析，得到各項(xiàng)指標(biāo)的信息量和權(quán)重，能夠克服主觀賦權(quán)法和熵權(quán)法的缺陷，所得權(quán)重更加客觀可靠。目前基于CRITIC賦權(quán)法和TOPSIS法組合的綜合評(píng)價(jià)方法在溫室灌溉策略中的評(píng)價(jià)還鮮見(jiàn)報(bào)道。

【擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題】因此，本文選擇溫室黃瓜和甜瓜為研究對(duì)象，參考水面蒸發(fā)累計(jì)蒸發(fā)量為灌水依據(jù)，通過(guò)系統(tǒng)研究果實(shí)形態(tài)指標(biāo)、產(chǎn)量指標(biāo)、品質(zhì)指標(biāo)和水分利用效率等多指標(biāo)因子，采用CRITIC-TOPSIS綜合評(píng)價(jià)法獲得溫室滴灌黃瓜和甜瓜最優(yōu)灌溉策略，旨在為優(yōu)化溫室作物灌溉制度提供一種新的評(píng)價(jià)方法。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗(yàn)于2021年3—6月在華北水利水電大學(xué)農(nóng)業(yè)高效用水試驗(yàn)場(chǎng)的塑料大棚中進(jìn)行（34°47′N(xiāo)，113°47′E），該地區(qū)屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，年平均日照時(shí)間2 366 h，年平均氣溫14.5 ℃，無(wú)霜期為220 d，年均降水量616 mm。試驗(yàn)所用溫室占地面積240 m2，在溫室頂部和底部設(shè)置通風(fēng)口，人工控制溫室內(nèi)部環(huán)境變化。在溫室頂部鋪設(shè)2.5 cm厚保溫棉被，保證作物生長(zhǎng)初期的生長(zhǎng)溫度。溫室內(nèi)部3—6月的環(huán)境變化如圖1所示，溫度（a）在9.1～32.4 ℃之間變化，平均值為22.7 ℃，相對(duì)濕度（）在20.3%～83.5%之間變化，平均值為51.7%，太陽(yáng)輻射（s）在11.0～187.3 W/m2之間變化，平均值為110.7 W/m2，水汽壓差（）在0.3～3.4 kPa之間變化，平均值為1.7 kPa。試驗(yàn)區(qū)土壤為黏壤土，0～20 cm土層有機(jī)質(zhì)量為22.4 g/kg，全氮量、全磷量和全鉀量分別為1.2、0.8 g/kg和28.4 g/kg。0～100 cm土層平均體積質(zhì)量為1.42 g/cm3，田間持水率為0.35 cm3/cm3。

圖1 試驗(yàn)期間溫室內(nèi)部環(huán)境變化

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)研究對(duì)象分別為黃瓜（夏秋1號(hào)）和甜瓜（紅蜜17），選用3葉1心的幼苗進(jìn)行移栽，黃瓜和甜瓜的移栽時(shí)間分別為3月25日和4月12日，黃瓜于5月17日開(kāi)始采摘，于6月22日采摘結(jié)束，甜瓜于6月18日開(kāi)始采摘，于6月25日采摘結(jié)束。黃瓜和甜瓜均采用寬窄行種植模式，寬行為70 cm，窄行為40 cm，株距為30 cm，每個(gè)試驗(yàn)處理的種植面積為21.45 m2（3×6.5 m×1.1 m）。移栽前，以85 kg/hm2尿素（46% N）、130 kg/hm2硫酸鉀（50% K2O）和95 kg/hm2過(guò)磷酸鉀（14% P2O5）作為基肥。采用滴灌方式灌水，在水源首部依次安裝壓差式施肥罐、疊片式過(guò)濾器、壓力表和控制閘閥，在每個(gè)小區(qū)管道上安裝精度為0.001 m3的旋轉(zhuǎn)式水表，沿每個(gè)小區(qū)作物行帶鋪設(shè)滴灌帶，選用耐特菲姆壓力補(bǔ)償式滴灌帶，滴頭間距為30 cm，滴頭額定流量為1.1 L/h，滴頭工作壓力為0.1 MPa。進(jìn)入坐果期之后，每次追施量為16 kg/hm2尿素和24 kg/hm2硫酸鉀，全生育期黃瓜和甜瓜分別施肥5次和3次。

黃瓜和甜瓜的灌水時(shí)間和灌水量參考20 cm標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)皿的累計(jì)蒸發(fā)量（p）進(jìn)行，蒸發(fā)皿放置在作物冠層上方20 cm位置，隨著作物高度調(diào)整，每日早上07:00采用雨量筒測(cè)量前1天的水面蒸發(fā)量，測(cè)量完畢后，清理蒸發(fā)皿內(nèi)部，添加自來(lái)水至20 mm深度。當(dāng)累計(jì)水面蒸發(fā)量達(dá)到18 mm以上且不超過(guò)22 mm時(shí)進(jìn)行灌水，設(shè)置蒸發(fā)皿系數(shù)分別為0.5、0.7、0.9和1.1，黃瓜灌水處理分別為：T1（0.5p）、T2（0.7p）、T3（0.9p）和T4（1.1p），甜瓜灌水處理分別為：K1（0.5p）、K2（0.7p）、K3（0.9p）和K4（1.1p），全生育期黃瓜和甜瓜累計(jì)水面蒸發(fā)量分別為209.5 mm和167.4 mm，灌水次數(shù)分別為10次和8次。為防止水分側(cè)滲，各小區(qū)之間埋設(shè)60 cm深塑料薄膜，每個(gè)處理3次重復(fù)。為確保幼苗成活率，移栽后黃瓜和甜瓜均灌水25 mm用于緩苗。試驗(yàn)小區(qū)采用相同農(nóng)藝管理措施。

1.3 觀測(cè)項(xiàng)目與方法

1.3.1 氣象指標(biāo)

溫室中部安裝有自動(dòng)氣象站，可測(cè)量太陽(yáng)輻射、空氣溫度和相對(duì)濕度，傳感器安裝在距地表以上2 m高位置，氣象數(shù)據(jù)每隔5 s采集1次，15 min計(jì)算1次平均值存儲(chǔ)在CR1000數(shù)據(jù)采集器中（Campbell Scientifc Inc.，USA）。試驗(yàn)期間，溫室內(nèi)部的環(huán)境變化如圖1所示。

1.3.2 果實(shí)形態(tài)指標(biāo)

黃瓜形態(tài)指標(biāo)包括單果質(zhì)量、單株果數(shù)、平均果長(zhǎng)和平均直徑，甜瓜形態(tài)指標(biāo)包括單果質(zhì)量、果實(shí)橫徑、果實(shí)縱徑和果型指數(shù)。測(cè)量方法如下：在每個(gè)小區(qū)中部選取20棵代表植株，采用精度為5 g的電子秤測(cè)量每棵植株的果實(shí)質(zhì)量，單果質(zhì)量為總質(zhì)量除以總個(gè)數(shù)；黃瓜單株果數(shù)為代表植株全部采摘次數(shù)的平均值；采用直尺測(cè)量黃瓜果長(zhǎng)、縱徑和橫徑，取平均值；甜瓜果型指數(shù)為果實(shí)橫徑/果實(shí)縱徑，果型指數(shù)越接近于1，說(shuō)明果型越好。

1.3.3 品質(zhì)指標(biāo)

品質(zhì)指標(biāo)包括總可溶性固形物（Total Soluble Solids,）、維生素C（Vitamin C,c）、可溶性糖（Soluble Sugar Content,）和可溶性蛋白質(zhì)（Soluble Protein Content,）。對(duì)于黃瓜試驗(yàn)，每個(gè)處理選取9根形態(tài)和色澤相近果實(shí)進(jìn)行測(cè)量，第3、第5、第7次采摘時(shí)進(jìn)行品質(zhì)測(cè)量，取平均值作為黃瓜最終品質(zhì)。對(duì)于甜瓜試驗(yàn)，只測(cè)量最后1次采摘的果實(shí)品質(zhì)，每個(gè)處理取3個(gè)形態(tài)和色澤相近的果實(shí)進(jìn)行測(cè)量。采用手持測(cè)糖儀測(cè)定，c采用2,6-二氯酚靛酚滴定法測(cè)定，采用蒽酮比色法進(jìn)行測(cè)定，采用紫外可見(jiàn)光分光光度計(jì)法進(jìn)行測(cè)定。

1.3.4 土壤含水率和耗水量

采用取土烘干法測(cè)量0～80 cm范圍內(nèi)的土壤含水率，于每次灌水前用土鉆每隔20 cm為1層進(jìn)行取樣，樣品放在鋁盒內(nèi)立刻稱(chēng)濕質(zhì)量，樣品全部取完后放置于烘箱105 ℃烘干。取樣點(diǎn)選擇滴灌帶2個(gè)滴頭中間位置，每個(gè)小區(qū)3次重復(fù)。此外，在播種前和全部采摘后對(duì)每個(gè)小區(qū)含水率進(jìn)行測(cè)量。

采用水量平衡法計(jì)算每個(gè)小區(qū)的耗水量，計(jì)算式為：

式中：為耗水量（mm）；r為灌水量（mm）；r為降雨量（mm）；和分別為地下水補(bǔ)給量和深層滲漏量（mm）；Δ為播種前和播種后土壤儲(chǔ)水量的變化（mm）。溫室中沒(méi)有降雨量，因此r=0；試驗(yàn)點(diǎn)地下水位在5.0 m以下，因此=0；試驗(yàn)最大灌溉定額為22 mm，不會(huì)發(fā)生深層滲漏，故=0。

1.3.5 產(chǎn)量和水分利用效率

黃瓜和甜瓜產(chǎn)量測(cè)定方法與果實(shí)形態(tài)指標(biāo)的測(cè)定方法相同，在形態(tài)指標(biāo)測(cè)量結(jié)束后進(jìn)行產(chǎn)量測(cè)定。黃瓜采摘標(biāo)準(zhǔn)為瓜長(zhǎng)在35～40 cm之間，在每個(gè)小區(qū)中間位置選取20棵代表性植株進(jìn)行測(cè)產(chǎn)，采用精度為5 g電子秤測(cè)量每個(gè)小區(qū)的產(chǎn)量，每個(gè)小區(qū)3次重復(fù)。

黃瓜和甜瓜的水分利用效率和灌溉水利用效率分別采用式（2）和式（3）進(jìn)行計(jì)算：

式中：為水分利用效率（kg/m3）；為灌溉水利用效率（kg/m3）；a為果實(shí)產(chǎn)量（t/hm2）。

1.4 CRITIC-TOPSIS綜合評(píng)價(jià)方法

CRITIC權(quán)重法是一種基于數(shù)據(jù)波動(dòng)性的客觀賦權(quán)法。采用CRITIC賦權(quán)法為溫室黃瓜和甜瓜各項(xiàng)指標(biāo)賦權(quán)，同時(shí)考慮不同指標(biāo)之間的差異性，增加各項(xiàng)指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)性分析，最終計(jì)算得到較為客觀的權(quán)重。TOPSIS法是一種常用的綜合評(píng)價(jià)方法，能充分利用原始數(shù)據(jù)信息，結(jié)合權(quán)重指標(biāo)計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確反映各處理之間的差距。本文將CRITIC權(quán)重法與TOPSIS法組合，綜合多項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)溫室黃瓜和甜瓜的灌溉策略，具體步驟如下：

1）將參與評(píng)價(jià)的處理集設(shè)為，=（1,2, …,A），參與各處理的評(píng)價(jià)指標(biāo)設(shè)為，=（1,2, …,B），處理A中的B指標(biāo)定義為X, j，將各處理的指標(biāo)進(jìn)行組合后形成對(duì)策矩陣=(X, j)×（1≤≤; 1≤≤）。

2）為消除量綱影響，將所得決策矩陣進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到標(biāo)準(zhǔn)化矩陣=(M, j)×。對(duì)于正向指標(biāo)采用式（4）處理，對(duì)于逆向指標(biāo)采用式（5）處理。

3）計(jì)算信息承載量，信息量（C）的計(jì)算為指標(biāo)變異性與沖突性指標(biāo)的乘積。變異性（S）使用標(biāo)準(zhǔn)差衡量，標(biāo)準(zhǔn)差越大則權(quán)重越大，采用式（6）和式（7）計(jì)算。沖突性（R）使用各指標(biāo)之間的相關(guān)系數(shù)（r，）衡量，相關(guān)性越強(qiáng)則沖突性較低，權(quán)重越小，采用式（8）計(jì)算。指標(biāo)的信息量越大，表明該指標(biāo)在評(píng)價(jià)體系中的作用越大，應(yīng)分配更多的權(quán)重，采用式（9）計(jì)算。

4）指標(biāo)的權(quán)重采用式（10）計(jì)算，通過(guò)計(jì)算各指標(biāo)的權(quán)重，得到權(quán)重向量：= (1,2, …,w)T。

5）TOPSIS法的計(jì)算步驟為：首先，將標(biāo)準(zhǔn)化矩陣與各指標(biāo)權(quán)重相乘，得到加權(quán)的標(biāo)準(zhǔn)化決策矩陣。其次，確定正理想解（+）和負(fù)理想解（-），并確定各評(píng)價(jià)對(duì)象指標(biāo)值與理想解之間的截距。最后，計(jì)算各方案與最優(yōu)方案的相對(duì)貼近度（N）。計(jì)算式為：

式中：N為處理的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)（0≤N≤1）；D+和D-分別為正理想解和負(fù)理想解的截距；max和min分別為正理想解和負(fù)理想解的向量；Z是標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)。N的值越接近1，表明評(píng)價(jià)對(duì)象的結(jié)果越優(yōu)。

1.5 數(shù)據(jù)處理

本文所有數(shù)據(jù)均采用Microsoft Excel 2016處理并作圖，利用SPSS Statistics 20.0軟件進(jìn)行方差分析和顯著性檢驗(yàn)，多重比較采用Duncan(D)法進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同灌水量對(duì)溫室黃瓜和甜瓜果實(shí)形態(tài)的影響

圖2是不同灌水量下溫室黃瓜和甜瓜的果實(shí)形態(tài)指標(biāo)。對(duì)于溫室黃瓜，T2處理的各項(xiàng)果實(shí)形態(tài)表現(xiàn)較好，且平均單果質(zhì)量最大，為0.24 kg，T1處理的平均單果質(zhì)量最小，為0.20 kg，T1處理顯著低于T2處理和T3處理（<0.05）（圖2（a））；T1處理的單株果數(shù)顯著低于其他處理，分別較T2、T3處理和T4處理低5.8%、6.1%和4.8%（圖2（b））；T3處理的平均果長(zhǎng)最大（38.5 cm），僅顯著高于T1處理6.0%（圖2（c））；T1處理和T2處理的平均果徑顯著高于T3處理和T4處理，但T1處理和T2處理之間無(wú)顯著性差異（圖2（d））。

對(duì)于溫室甜瓜，K3處理的各項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)表現(xiàn)較好，K3處理單果質(zhì)量最高（1.16 kg），顯著高于K4、K2處理和K1處理6.0%、11.2%和21.7%，且不同灌水處理之間的單果質(zhì)量差異顯著（<0.05）（圖2（e））；甜瓜K3處理的果實(shí)橫徑和縱徑顯著高于K1處理和K4處理，但K1處理和K4處理之間無(wú)顯著性差異（圖2（f），圖2（g））；不同灌水處理下甜瓜果型指數(shù)在0.89～0.92之間變化，各處理之間無(wú)顯著性差異（圖2（h））。

圖2 不同灌水量下溫室黃瓜和甜瓜的果實(shí)形態(tài)指標(biāo)

2.2 不同灌水量對(duì)溫室黃瓜和甜瓜品質(zhì)的影響

圖3為不同灌水量下溫室黃瓜和甜瓜的品質(zhì)指標(biāo)。溫室黃瓜的各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)均表現(xiàn)為隨著灌水量的增加而降低，T4處理的最小（3.34%），且顯著低于其他處理，但T1、T2處理和T3處理的無(wú)顯著性差異（圖3（a））；T1處理的c最高，為59.0 mg/kg，T2處理和T3處理的c分別為51.9和51.1 mg/kg，二者無(wú)顯著性差異，T4處理的c最低，僅為45.6 mg/kg，顯著低于其他處理（圖3（b））；在1.1%～1.3%之間變化，顯著性差異僅表現(xiàn)在T1與T4處理之間，T1處理比T4處理高11.6%（圖3（c））；的變化趨勢(shì)和顯著性差異與c相同（圖3（d））。

溫室甜瓜的同樣表現(xiàn)出隨灌水量增加而降低的趨勢(shì)，且K1處理顯著高于其他處理，而K2處理和K3處理之間無(wú)顯著性差異，但顯著高于K4處理（圖3（e））；K1處理和K2處理的c分別為61.5 mg/kg和64.6 mg/kg，二者無(wú)顯著性差異，但顯著高于K3處理和K4處理（圖3（f））；不同灌水處理的表現(xiàn)為：K2處理>K3處理>K1處理>K4處理，且不同處理間差異顯著（圖3（g））；K2處理和K3處理的顯著高于K1處理和K4處理，其中K2處理比K1處理高28.5%（圖3（h））。

圖3 不同灌水量下溫室黃瓜和甜瓜的品質(zhì)指標(biāo)

2.3 不同灌水量對(duì)溫室黃瓜和甜瓜產(chǎn)量和水分利用效率的影響

表1是溫室黃瓜和甜瓜在不同灌水量下的產(chǎn)量、耗水量（）、水分利用效率（）和灌溉水利用效率（）。溫室黃瓜的產(chǎn)量隨著灌水量的增加呈先增大后減小的趨勢(shì)，最大產(chǎn)量為T(mén)3處理，為96.1 t/hm2，T2處理的產(chǎn)量?jī)H次于T3處理，二者無(wú)顯著性差異，對(duì)照T3處理，T1處理和T4處理的產(chǎn)量分別降低10.3%和3.7%。隨著灌水量的增加，逐漸增加，但和顯著下降，T1、T2處理和T3處理的和與T4處理的比值分別為1.83、1.52和1.24。

對(duì)于溫室甜瓜，K3處理和K4處理的產(chǎn)量相同且最高，分別較K1處理和K2處理顯著高25.5%和12.8%。溫室甜瓜的同樣是隨著灌水量的增加而增加，和下降，K1處理和K2處理的和無(wú)顯著性差異，溫室甜瓜最高和分別為18.5 kg/m3和28.6 kg/m3，K3處理和K4處理的和分別較最大值低6.0%和16.9%、14.5%和30.4%。

表1 不同灌水量下溫室黃瓜和甜瓜產(chǎn)量、灌水量、耗水量、水分利用效率和灌溉水利用效率

2.4 基于CRITIC-TOPSIS法綜合評(píng)價(jià)溫室黃瓜和甜瓜灌溉策略

黃瓜的評(píng)價(jià)指標(biāo)包括單果質(zhì)量（1）、單株果數(shù)（2）、平均果長(zhǎng)（3）、平均果徑（4）、（5）、c（6）、（7）、（8）、產(chǎn)量（9）、（10）和（11），共11個(gè)指標(biāo)作為評(píng)價(jià)因子。甜瓜的評(píng)價(jià)指標(biāo)包括果實(shí)橫徑（1）、果實(shí)縱徑（2）、單果質(zhì)量（3）、（4）、c（5）、（6）、（7）、產(chǎn)量（8）、（9）和（10），共10個(gè)指標(biāo)作為評(píng)價(jià)因子。將因子作為逆向指標(biāo)，其余因子均為正向指標(biāo)，計(jì)算得到各因子的信息量和權(quán)重，如表2所示。黃瓜平均果長(zhǎng)指標(biāo)的權(quán)重最高，為14.66%，其次為單株果數(shù)，產(chǎn)量指標(biāo)排在第3位，指標(biāo)的權(quán)重最低，僅為3.34%。甜瓜產(chǎn)量指標(biāo)的權(quán)重最高，為16.96%，其次為單果質(zhì)量，同樣是指標(biāo)的權(quán)重最低，僅為5.53%。

表2 各評(píng)價(jià)指標(biāo)的信息量和權(quán)重

將各指標(biāo)的權(quán)重代入TOPSIS中，可以得到不同處理的排名情況。表3為CRITIC-TOPSIS綜合評(píng)價(jià)結(jié)果和排序，溫室黃瓜各處理的貼近度N從優(yōu)到劣依次為T(mén)3處理>T2處理>T1處理>T4處理，溫室甜瓜依次為T(mén)2處理>T3處理>T1處理>T4處理?？梢?jiàn)，溫室黃瓜采用0.9p的灌水量，溫室甜瓜采用0.7p的灌水量可實(shí)現(xiàn)果實(shí)形態(tài)、品質(zhì)、產(chǎn)量和水分利用效率的最優(yōu)化。

表3 CRITIC-TOPSIS評(píng)價(jià)結(jié)果和排序

3 討論

追求節(jié)水增產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效的灌溉策略始終是設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的目標(biāo)，本試驗(yàn)以溫室滴灌黃瓜和甜瓜為研究對(duì)象，以20 cm標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)皿的水面蒸發(fā)量為灌水依據(jù)，深入系統(tǒng)地探討了不同灌水量對(duì)果實(shí)形態(tài)、品質(zhì)指標(biāo)、產(chǎn)量和水分利用效率等指標(biāo)的影響。研究發(fā)現(xiàn)，適宜灌水量有利于果實(shí)的外觀品質(zhì)，溫室黃瓜灌水量為0.7p時(shí)單果質(zhì)量、單株果數(shù)、平均果長(zhǎng)和平均果徑較佳。雖然黃瓜需水量較大，但過(guò)多的土壤水分會(huì)導(dǎo)致根系缺氧，抑制黃瓜生殖生長(zhǎng)過(guò)程，從而降低果實(shí)的單果質(zhì)量和平均果徑[14]，本研究試驗(yàn)地為黏壤土，透水性較差可能是導(dǎo)致根部缺氧的主要原因。研究結(jié)果與毋海梅等[3]較為相似，但Ertek等[15]認(rèn)為大田環(huán)境下蒸發(fā)皿系數(shù)選用1.0，Zhang等[16]認(rèn)為地下滴灌條件下蒸發(fā)皿系數(shù)選用0.8時(shí)黃瓜的果實(shí)形態(tài)指標(biāo)最好，這種差異主要是環(huán)境條件和灌水方式的不同造成的。對(duì)于溫室甜瓜，灌水量為0.9p時(shí)單果質(zhì)量、果實(shí)橫徑、縱徑和果形指數(shù)較好，這可能是甜瓜在果實(shí)膨大期對(duì)水分需求較大引起的，但研究發(fā)現(xiàn)水分過(guò)多同樣會(huì)導(dǎo)致甜瓜根系缺氧，不利于果實(shí)生長(zhǎng)[17]。郜森等[18]認(rèn)為對(duì)于秋季甜瓜土壤水分下限和上限為65%f～100%f時(shí)果實(shí)橫徑和縱徑最大，這與本研究略有不同，原因可能是生長(zhǎng)季節(jié)不同導(dǎo)致的差異。

研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)減少灌水量使作物遭受干旱逆境之后可有效提高果實(shí)品質(zhì)，這是因?yàn)樗痔澣庇绊懥酥簭捻g皮部向果實(shí)的運(yùn)輸，減少了從木質(zhì)部向果實(shí)的水分流量，降低了果實(shí)中水分量有利于品質(zhì)提升[19]。本研究發(fā)現(xiàn)溫室黃瓜、c、和同樣是隨著灌水量的增加而降低，這與多數(shù)研究相似[3,16,20]。對(duì)于溫室甜瓜，除之外，c、和的最大值均出現(xiàn)在0.7p處理，這可能是由于灌水量為0.5p造成土壤水分脅迫過(guò)重，植株合成碳水化合物等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的功能收到抑制，從而導(dǎo)致甜瓜果實(shí)品質(zhì)下降[2]。該結(jié)果與溫室葡萄[21]、番茄[22]和西瓜[23]等作物的研究結(jié)果相似。追求作物產(chǎn)量最大化的同時(shí)往往無(wú)法獲得較高的和，本研究發(fā)現(xiàn)溫室黃瓜最大產(chǎn)量為灌水量0.9p，但灌水量為0.5p時(shí)和最大，且2個(gè)處理差異顯著，該研究結(jié)果與溫室芹菜[6]、甜瓜[17]和番茄[8,11,22]等作物相似。然而，Zhang等[16]認(rèn)為溫室秋季黃瓜蒸發(fā)皿系數(shù)為0.8時(shí)可獲得最大和，這可能是由于生長(zhǎng)季節(jié)不同造成的差異。溫室甜瓜灌水量為0.9p和1.1p時(shí)產(chǎn)量最大，且無(wú)顯著性差異，而灌水量為0.5p和0.7p時(shí)和最大，無(wú)顯著性差異，說(shuō)明灌水量為0.7p（土壤含水率為65%f～75%f）是平衡產(chǎn)量與水分利用的閾值。該結(jié)論與郜森等[18]研究結(jié)果較為相似。然而，李毅杰等[2]認(rèn)為甜瓜在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段的虧水程度閾值在55%f左右，低于該閾值產(chǎn)量、和均產(chǎn)生影響，這可能是由于不同地域和氣候條件差異造成的。

本研究選擇黃瓜11個(gè)指標(biāo)和甜瓜10個(gè)指標(biāo)評(píng)價(jià)不同灌溉策略的優(yōu)劣，在使用多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)時(shí)，關(guān)鍵要準(zhǔn)確客觀的確定各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重，本研究采用CRITIC賦權(quán)法為溫室黃瓜和甜瓜各項(xiàng)指標(biāo)賦權(quán)，對(duì)不同指標(biāo)間的差異性和關(guān)聯(lián)性分析，得到各項(xiàng)指標(biāo)的信息量和權(quán)重，克服了主觀賦權(quán)法和熵權(quán)法的缺陷，所得權(quán)重更加客觀可靠。通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)黃瓜的平均果長(zhǎng)和甜瓜的產(chǎn)量指標(biāo)權(quán)重最高，而指標(biāo)權(quán)重最低。TOPSIS是一種多目標(biāo)決策方法，能夠正確、有效地評(píng)價(jià)規(guī)劃方案的優(yōu)劣，因此在灌溉施肥計(jì)劃、水利、工程等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，具有真實(shí)、直觀、可靠的優(yōu)點(diǎn)。目前基于TOPSIS方法評(píng)價(jià)溫室灌溉制度的研究主要集中在單一模型方面，如Li等[11]以溫室番茄產(chǎn)量、作物水分生產(chǎn)力、氮素利用效率和果實(shí)品質(zhì)為評(píng)價(jià)指標(biāo)，根據(jù)各因素的重要性設(shè)置權(quán)重，結(jié)合TOPSIS提出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)番茄的最優(yōu)施肥策略；Liu等[24]利用TOPSIS方法，通過(guò)平衡產(chǎn)量、果實(shí)品質(zhì)和之間的關(guān)系，優(yōu)化了溫室番茄的灌溉頻率和灌溉量；Luo等[25]基于TOPSIS方法評(píng)價(jià)了3種滴灌方式與5種氮肥組合下的番茄產(chǎn)量、品質(zhì)和。本研究采用CRITIC和TOPSIS組合評(píng)價(jià)法對(duì)溫室滴灌黃瓜和甜瓜進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)后發(fā)現(xiàn)，溫室黃瓜采用0.9p的灌水量，而溫室甜瓜采用0.7p的灌水量可實(shí)現(xiàn)果實(shí)形態(tài)、品質(zhì)、產(chǎn)量和水分利用效率的最優(yōu)化。

4 結(jié)論

1）溫室滴灌黃瓜的單果質(zhì)量、單株果數(shù)和平均果長(zhǎng)隨著灌水量的減少而顯著降低，但平均果徑卻相反。采用較低（0.5p）或較高（1.1p）的灌水量均會(huì)降低溫室甜瓜的形態(tài)指標(biāo)，灌水量為0.9p時(shí)甜瓜的各項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)最優(yōu)。

2）溫室黃瓜和甜瓜的均隨著灌水量的增加而下降，黃瓜灌水量為0.7p和0.9p時(shí)各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)無(wú)顯著性差異，但0.5p灌水量卻大幅提高了黃瓜品質(zhì)，甜瓜的最大c、可溶性糖和可溶性蛋白質(zhì)均出現(xiàn)在灌水量為0.7p處理。

3）溫室黃瓜的灌水量為0.9p時(shí)可獲得最大產(chǎn)量（96.1 t/hm2），但和卻比最大值低17.9%和32.2%。灌水量為0.9p和1.1p時(shí)溫室甜瓜產(chǎn)量無(wú)顯著性差異，但0.9p的和卻顯著較1.1p高9.2%和16.3%。黃瓜和甜瓜權(quán)重最高的指標(biāo)分別是平均果長(zhǎng)和產(chǎn)量，分別為14.66%和16.96%，本試驗(yàn)條件下利用CRITIC-TOPSIS綜合評(píng)價(jià)法得出溫室黃瓜和甜瓜的最優(yōu)灌水量分別為0.9p和0.7p。

[1] 劉霓紅, 蔣先平, 程俊峰, 等. 國(guó)外有機(jī)設(shè)施園藝現(xiàn)狀及對(duì)中國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的啟示[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2018, 34(15): 1-9.

LIU Nihong, JIANG Xianping, CHENG Junfeng, et al. Current situation of foreign organic greenhouse horticulture and its inspiration for sustainable development of Chinese protected agriculture[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2018, 34(15): 1-9.

[2] 李毅杰, 原保忠, 別之龍, 等. 不同土壤水分下限對(duì)大棚滴灌甜瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2012, 28(6): 132-138.

LI Yijie, YUAN Baozhong, BIE Zhilong, et al. Effects of drip irrigation threshold on yield and quality of muskmelon in plastic greenhouse[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2012, 28(6): 132-138.

[3] 毋海梅, 閆浩芳, 張川, 等. 溫室滴灌黃瓜產(chǎn)量和水分利用效率對(duì)水分脅迫的響應(yīng)[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2020, 36(9): 84-93.

WU Haimei, YAN Haofang, ZHANG Chuan, et al. Responses of yield and water use efficiency of drip-irrigated cucumber in greenhouse to water stress[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2020, 36(9): 84-93.

[4] 袁寧寧, 白清俊, 張明智, 等. 溫室番茄在寬壟覆膜溝灌下水分調(diào)虧下限指標(biāo)研究[J]. 灌溉排水學(xué)報(bào), 2020, 39(1): 17-23.

YUAN Ningning, BAI Qingjun, ZHANG Mingzhi, et al. Optimizing the soil moisture threshold for scheduling deficit furrow irrigation of greenhouse tomato grown in raised bed with film mulching[J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2020, 39(1): 17-23.

[5] YANG Hui, DU Taisheng, QIU Rangjian, et al. Improved water use efficiency and fruit quality of greenhouse crops under regulated deficit irrigation in northwest China[J]. Agricultural Water Management, 2017, 179: 193-204.

[6] 郭勇, 馬娟娟, 鄭利劍, 等. 滴灌水分調(diào)控對(duì)設(shè)施芹菜生長(zhǎng)與水分利用的影響[J]. 節(jié)水灌溉, 2022(9): 9-16.

GUO Yong, MA Juanjuan, ZHENG Lijian, et al. Effects of water regulation under drip irrigation on growth and water use of celery in greenhouse[J]. Water Saving Irrigation, 2022(9): 9-16.

[7] 李銀坤, 詹保成, 郭文忠, 等. 基于蒸發(fā)皿水面蒸發(fā)量的溫室生菜適宜灌溉量研究[J]. 灌溉排水學(xué)報(bào), 2022, 41(4): 13-19.

LI Yinkun, ZHAN Baocheng, GUO Wenzhong, et al. Optimizing irrigation amount for greenhouse lettuce production based on pan-measured evaporation[J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2022, 41(4): 13-19.

[8] HOOSHMAND Mohammad, ALBAJI Mohammad, BOROOMAND NASAB Saeed, et al. The effect of deficit irrigation on yield and yield components of greenhouse tomato (Solanum lycopersicum) in hydroponic culture in Ahvaz region, Iran[J]. Scientia Horticulturae, 2019, 254: 84-90.

[9] 朱艷, 蔡煥杰, 宋利兵, 等. 基于溫室番茄產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)對(duì)加氣灌溉處理的綜合評(píng)價(jià)[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 2020, 53(11): 2 241-2 252.

ZHU Yan, CAI Huanjie, SONG Libing, et al. Comprehensive evaluation of different oxyanion treatments based on fruit yield and quality of greenhouse tomato[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2020, 53(11): 2 241-2 252.

[10] 劉聰, 宮彬彬, 高洪波, 等. 基于蒸發(fā)皿蒸發(fā)量的椰糠盆栽番茄適宜灌溉量估算與試驗(yàn)[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2022, 38(11): 117-124.

LIU Cong, GONG Binbin, GAO Hongbo, et al. Estimation and experiment of the suitable irrigation amount of potted tomatoes with coconut bran using pan evaporation[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2022, 38(11): 117-124.

[11] LI Huanhuan, LIU Hao, GONG Xuewen, et al. Optimizing irrigation and nitrogen management strategy to trade off yield, crop water productivity, nitrogen use efficiency and fruit quality of greenhouse grown tomato[J]. Agricultural Water Management, 2021, 245: 106 570.

[12] 李紅崢, 曹紅霞, 郭莉杰, 等. 溝灌方式和灌水量對(duì)溫室番茄綜合品質(zhì)與產(chǎn)量的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 2016, 49(21): 4 179-4 191.

LI Hongzheng, CAO Hongxia, GUO Lijie, et al. Effect of furrow irrigation pattern and irrigation amount on comprehensive quality and yield of greenhouse tomato[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2016, 49(21): 4 179-4 191.

[13] 李波, 邢經(jīng)偉, 姚名澤, 等. 深埋秸稈量和滴灌量對(duì)溫室番茄品質(zhì)、產(chǎn)量及IWUE的影響[J]. 沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2019, 50(1): 51-59.

LI Bo, XING Jingwei, YAO Mingze, et al. Effects of the amounts of deep-buried straw and drip irrigation on quality, yield and IWUE of tomato in greenhouse[J]. Journal of Shenyang Agricultural University, 2019, 50(1): 51-59.

[14] 楊冬艷, 桑婷, 馮海萍, 等. 灌溉頻率對(duì)日光溫室早春茬黃瓜果實(shí)發(fā)育及根系分布的影響[J]. 節(jié)水灌溉, 2022(4): 31-36.

YANG Dongyan, SANG Ting, FENG Haiping, et al. Effects of irrigation frequency on fruit development and root distribution of early spring cucumber in solar greenhouse[J]. Water Saving Irrigation, 2022(4): 31-36.

[15] ERTEK Ahmet, ?ENSOY Suat, GEDIK ?brahim, et al. Irrigation scheduling based on pan evaporation values for cucumber (.) grown under field conditions[J]. Agricultural Water Management, 2006, 81(1): 159-172.

[16] ZHANG Hexi, CHI Daocai, WANG Qun, et al. Yield and quality response of cucumber to irrigation and nitrogen fertilization under subsurface drip irrigation in solar greenhouse[J]. Agricultural Sciences in China, 2011, 10(6): 921-930.

[17] 龔雪文, 孫景生, 劉浩, 等. 開(kāi)花坐果期不同水分下限對(duì)溫室滴灌甜瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 灌溉排水學(xué)報(bào), 2015, 34(5): 28-32.

GONG Xuewen, SUN Jingsheng, LIU Hao, et al. Effects of different soil moisture lower limits on quality and yield of greenhouse muskmelon in blossom and fruit-set period under drip irrigation[J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2015, 34(5): 28-32.

[18] 郜森, 王恩煜, 朱昌偉, 等. 土壤含水量對(duì)溫室甜瓜生長(zhǎng)、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J]. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2021, 49(12): 89-96.

GAO Sen, WANG Enyu, ZHU Changwei, et al. Effects of soil moisture contents on growth, yield and quality of melon in greenhouse[J]. Journal of Northwest A&F University (Natural Science Edition), 2021, 49(12): 89-96.

[19] CHEN Jjinliang, KANG Shaozhong, DU Taisheng, et al. Modeling relations of tomato yield and fruit quality with water deficit at different growth stages under greenhouse condition[J]. Agricultural Water Management, 2014, 146: 131-148.

[20] WANG Haidong, LI Jing, CHENG Minghui, et al. Optimal drip fertigation management improves yield, quality, water and nitrogen use efficiency of greenhouse cucumber[J]. Scientia Horticulturae, 2019, 243: 357-366.

[21] 張彩仙, 楊苗, 楊萍果, 等. 灌水量對(duì)鮮食葡萄生長(zhǎng)及品質(zhì)的影響[J].灌溉排水學(xué)報(bào), 2022, 41(9): 16-22.

ZHANG Caixian, YANG Miao, YANG Pingguo, et al. Effects of irrigation amount on growth and fruit quality of table grape[J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2022, 41(9): 16-22.

[22] GONG Xuewen, LI Xiaoming, QIU Rangjian, et al. Ventilation and irrigation management strategy for tomato cultivated in greenhouses[J]. Agricultural Water Management, 2022, 273: 107 908.

[23] 李建明, 于雪梅, 王雪威, 等. 基于產(chǎn)量品質(zhì)和水肥利用效率西瓜滴灌水肥制度優(yōu)化[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2020, 36(9): 75-83.

LI Jianming, YU Xuemei, WANG Xuewei, et al. Optimization of fertigation scheduling for drip-irrigated watermelon based on its yield, quality and fertilizer and water use efficiency[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2020, 36(9): 75-83.

[24] LIU Hao, LI Huanhuan, NING Hhuifeng, et al. Optimizing irrigation frequency and amount to balance yield, fruit quality and water use efficiency of greenhouse tomato[J]. Agricultural Water Management, 2019, 226: 105 787.

[25] LUO Hui, LI Fusheng. Tomato yield, quality and water use efficiency under different drip fertigation strategies[J]. Scientia Horticulturae, 2018, 235: 181-188.

Optimizing Irrigation Scheduling for Greenhouse Crops Using the CRITIC-TOPSIS Framework

WANG Hongfei, LI Yanbin*, LIU Tengfei, DING Jiale, GONG Xuewen*

(School of Water Conservancy, North China University of Water Resources and Electric Power, Zhengzhou 450046, China)

【Objective】Greenhouse agriculture relies on irrigation and optimizing irrigation to balance crop yield and quality is critical to maximizing its profitability. Taking cucumber and melon as an example, we propose to optimize the irrigation based on evaporation measured from standard 20 cm evaporation pan (p) and other factors.【Method】The experiment is carried out in a drip-irrigated greenhouse. It compares four irrigation treatments with the irrigation amount setting at 50 (I5), 70 (I7), 90 (I9) and 110% (I11) ofprespectively. In each treatment, we analyze the changes in morphological and quality indexes of the fruits, as well as yield and water use efficiency (). The optimal irrigation for each crop is determined using the CRITIC-TOPSIS framework.【Results】①I(mǎi)7 and I9 increase the weight and diameter of the cucumber significantly compared with other treatments, but at the expense of fruit numbers and fruit length. For the melon, I9 is optimal for improving morphological traits of the fruits. ②Increasing irrigation amount reduces the total soluble solids (), vitamin C (c), soluble sugars content () and soluble proteins content () in the cucumbers. For the melon, itsc,andpeakes in I7, andmaximizes in I5. ③The maximum cucumber yield is 96.1 t/hm2, achieved in I9, with itsand irrigation water use efficiency () being 17.9% and 32.2% respectively less than those in I5. There is no significant difference in melon yield between I9 and I11, but theandof the former are 9.2% and 16.3% higher than those in the latter.【Conclusion】Comprehensive evaluation using 11 indicators for the cucumber and 10 for the melon shows that the optimal irrigation for the greenhouse cucumber and melon is to irrigate 90% and 70% of water evaporated from the 20 cm standard evaporation pan installed in the greenhouse, respectively.

CRITIC-TOPSIS comprehensive evaluation method; fruit morphology; yield; quality; water use efficiency

1672 - 3317（2023）02 - 0052 - 08

S274.1

A

10.13522/j.cnki.ggps.2022600

王宏飛, 李彥彬, 柳騰飛, 等. 基于CRITIC-TOPSIS綜合評(píng)價(jià)法優(yōu)化溫室作物灌溉策略[J]. 灌溉排水學(xué)報(bào), 2023, 42(2): 52-59.

WANG Hongfei, LI Yanbin, LIU Tengfei, et al. Optimizing Irrigation Scheduling for Greenhouse Crops Using the CRITIC-TOPSIS Framework[J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2023, 42(2): 52-59.

2022-10-25

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（52179015）；河南省重點(diǎn)研發(fā)與推廣專(zhuān)項(xiàng)（192102110090）

王宏飛（1992-），男。碩士研究生，主要從事農(nóng)業(yè)水資源高效利用方面的研究。E-mail: 718729456@qq.com

李彥彬（1973-），男。教授，博士生導(dǎo)師，主要從事農(nóng)業(yè)水資源高效利用方面的研究。E-mail: liyb101@sina.com

龔雪文（1987-），男。講師，碩士生導(dǎo)師，主要從事作物水分生理與高效利用方面的研究。E-mail: gxw068@126.com

責(zé)任編輯：趙宇龍