農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery ISSN 1000-1298,CN 11-1964/S 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)網(wǎng)絡(luò)首發(fā)論文 題目： 基于產(chǎn)量、品質(zhì)、水肥利用效率的草莓水肥耦合綜合調(diào)控 作者： 張智，李曼寧，楊志，蔡澤林，洪婷婷，丁明 收稿日期： 2019-11-03 網(wǎng)絡(luò)首發(fā)日期： 2019-12-18 引用格式： 張智，李曼寧，楊志，蔡澤林，洪婷婷，丁明基于產(chǎn)量、品質(zhì)、水肥利用效率的草莓水肥耦合綜合調(diào)控農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). http:/kns.cnki.net/kcms/detail/11.1964.S.20191218.1312.002.html 網(wǎng)絡(luò)首發(fā)：在編輯部工作流程中，稿件從錄用到出版要經(jīng)歷錄用定稿、排版定稿、整期匯編定稿等階段。錄用定稿指內(nèi)容已經(jīng)確定，且通過同行評(píng)議、主編終審?fù)饪玫母寮?。排版定稿指錄用定稿按照期刊特定版式（包括網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)版式）排版后的稿件，可暫不確定出版年、卷、期和頁碼。整期匯編定稿指出版年、卷、期、頁碼均已確定的印刷或數(shù)字出版的整期匯編稿件。錄用定稿網(wǎng)絡(luò)首發(fā)稿件內(nèi)容必須符合出版管理?xiàng)l例和期刊出版管理規(guī)定的有關(guān)規(guī)定；學(xué)術(shù)研究成果具有創(chuàng)新性、科學(xué)性和先進(jìn)性，符合編輯部對(duì)刊文的錄用要求，不存在學(xué)術(shù)不端行為及其他侵權(quán)行為；稿件內(nèi)容應(yīng)基本符合國家有關(guān)書刊編輯、出版的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，正確使用和統(tǒng)一規(guī)范語言文字、符號(hào)、數(shù)字、外文字母、法定計(jì)量單位及地圖標(biāo)注等。為確保錄用定稿網(wǎng)絡(luò)首發(fā)的嚴(yán)肅性，錄用定稿一經(jīng)發(fā)布，不得修改論文題目、作者、機(jī)構(gòu)名稱和學(xué)術(shù)內(nèi)容，只可基于編輯規(guī)范進(jìn)行少量文字的修改。 出版確認(rèn)：紙質(zhì)期刊編輯部通過與中國學(xué)術(shù)期刊（光盤版）電子雜志社有限公司簽約，在中國學(xué)術(shù)期刊（網(wǎng)絡(luò)版）出版?zhèn)鞑テ脚_(tái)上創(chuàng)辦與紙質(zhì)期刊內(nèi)容一致的網(wǎng)絡(luò)版，以單篇或整期出版形式，在印刷出版之前刊發(fā)論文的錄用定稿、排版定稿、整期匯編定稿。因?yàn)橹袊鴮W(xué)術(shù)期刊（網(wǎng)絡(luò)版）是國家新聞出版廣電總局批準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)連續(xù)型出版物（ISSN 2096-4188，CN 11-6037/Z），所以簽約期刊的網(wǎng)絡(luò)版上網(wǎng)絡(luò)首發(fā)論文視為正式出版。 收稿日期： 2019-11-03 修回日期： 2019-11-28 基金項(xiàng)目：陜西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（ 2018TSCXL-NY-05-03） 、楊凌示范區(qū)產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新重大項(xiàng)目（ 2017CXY-07） 和西安市科技計(jì)劃項(xiàng)目（ 2017050NC/NY011（ 2） ）、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)資助（ CARS-23-C07） 通訊作者：張智（ 1978 ），女，副教授，博士，主要從事設(shè)施園藝環(huán)境工程研究 ， E-mail: zhangzhione126.com 基于產(chǎn)量 、 品質(zhì) 、 水肥利用效率的草莓水肥耦合 綜合 調(diào)控 張 智 1,2 李曼寧 1,2 楊 志 1,2 蔡澤林 1,2 洪婷婷 1,2 丁 明 1,2 （ 1.西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院，陜西楊凌 712100； 2.農(nóng)業(yè) 農(nóng)村 部西 北 設(shè)施園藝重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西楊凌712100； ） 摘 要： 為探尋草莓最優(yōu)水肥組合，設(shè)置灌水和施肥 二 因素三水平共 9 個(gè)處理，分析不同水肥耦合對(duì)草莓產(chǎn)量、果實(shí)品質(zhì)、水肥利用效率多個(gè)指標(biāo)的影響。引入 AHP 層次分析法和熵權(quán)法對(duì) 3 類因素 9 個(gè)指標(biāo)進(jìn)行多層賦權(quán)，運(yùn)用基于博弈論的組合賦權(quán)法獲得各單一指標(biāo)最終權(quán)重，基于 TOPSIS 法構(gòu)建草莓綜合生長評(píng)價(jià)體系，并以高產(chǎn)、高品、高效為目標(biāo)建立草莓對(duì)水肥耦合響應(yīng)數(shù)學(xué)模型 。 結(jié)果表明，水肥耦合作用對(duì)草莓的單果質(zhì)量、 產(chǎn)量 、水分利用效率和肥料利用效率的影響極顯著，對(duì)品質(zhì)無顯著影響。中水高肥灌溉下草莓的單果質(zhì)量最大，中水中肥灌溉下草莓的 產(chǎn)量 和可溶性糖 含量 最 優(yōu) ，中水低肥灌溉下草莓的糖酸比和可溶性蛋白質(zhì)含量表現(xiàn)最 優(yōu) ，低水中肥灌溉下草莓的可溶性固形物含量和肥料利用效率最 優(yōu) ，低水低肥灌溉下草莓的維生素 C 含量最大，低水中肥灌 溉下草莓的水分利用效率最高。綜合協(xié)調(diào)各指標(biāo)，賦權(quán)值最高為產(chǎn) 量 （ 0.2641），最低為可溶性蛋白質(zhì)含量（ 0.0595）；多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)最優(yōu)水肥處理為 中水中肥（ T5）。解析草莓綜合生長對(duì)水肥耦合的響應(yīng)模型，灌水量及施肥量的單因素效應(yīng)均為開口向下的拋物線；當(dāng)灌水量編碼值為 -0.23（ 2375.1 m3/hm2）、施肥量編碼值為 -0.02（ 1825.88 kg/ hm2）時(shí)，草莓綜合評(píng)分最高。以綜合評(píng)價(jià)最大值 90%以上劃分最優(yōu)水肥耦合閉環(huán)區(qū)間，得到灌水量 22682520 m3/ hm2、施肥量1759.881869.87 kg/ hm2，最有利于草莓的生長。 關(guān)鍵詞 ： 草莓；水肥耦合；產(chǎn)量；品質(zhì)；水肥利用；綜合生長模型 中圖分類號(hào)： S626.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A Coupling Regulation of W ater and Fertilizer of Strawberry Based on Comprehensive Evaluation of Yield, Quality and Utilization Efficiency of W ater and Fertilizer ZHANG Zhi1,2 LI Manning1,2 YANG Zhi1,2 CAI Zelin 1,2 HONG Tingting1,2 DING Ming1,2 (1.College of Horticulture, Northwest A 2.Key Laboratory of Protected Horticultural Engineering in Northwest,Yangling , 712100 Shaanxi,China) Abstract： In order to explore the optimal combination of water and fertilizer for strawberry, 9 treatments were set from three levels of irrigation and fertilizer, and analyze the effects of different water and fertilizer coupling on yield, fruit quality, water and fertilizer utilization efficiency of strawberry .The introduction of AHP analytic hierarchy process(AHP) and entropy weighted multilayer empowerment on nine indexes from three kinds of factors , using combination method which derive from game theory to obtain the single final target weight, constructs the comprehensive growth evaluation system for strawberry based on TOPSIS method, and establish mathematical fertilizer response model with the goal of achieve high yield, high quality, high efficiency. The results showed that the effect of water and fertilizer coupling on the weight of fruit per unit area, yield, water use efficiency and fertilizer use efficiency of strawberry was very significant, but not on the quality. The treatment 網(wǎng)絡(luò)首發(fā)時(shí)間：2019-12-18 15:10:08網(wǎng)絡(luò)首發(fā)地址：http:/kns.cnki.net/kcms/detail/11.1964.S.20191218.1312.002.htmlwith medium water and high fertilizer. The single fruit weight of strawberry is the highest under medium-water and high-fertilizer irrigation. The strawberry yield and soluble sugar are the best under medium-water and medium-fertilizer irrigation. The strawberry has the best sugar-acid ratio and soluble protein content under low-water and high-fertilizer irrigation. The soluble solids content and fertilizer utilization efficiency of strawberry were the best under low-water and medium-fertilizer irrigation. The vitamin C content of strawberry was the highest under low-water and low-fertilizer irrigation. The strawberry has the highest water use efficiency under low-water and medium-fertilizer irrigation. Comprehensively coordinate the various indicators, the highest weighted value is yield (0.2641) and the lowest is soluble protein content (0.0595); the comprehensive evaluation of multiple indicators for optimal water and fertilizer treatment is medium-water and medium-fertilizer (T5). Analyze the response model of strawberry comprehensive growth to the coupling of water and fertilizer, the single-factor effects of irrigation amount and fertilization amount are parabola opening downward. When the irrigation amount code value is -0.23 (2375.1 m3/hm2), the fertilizer amount code value is -0.02. (1825.88 kg/hm2), the strawberry comprehensive score was the highest. Dividing the optimal closed loop interval of water and fertilizer coupling based on a comprehensive evaluation of more than 90%, the irrigation amount: 2268-2520 m3/hm2, and the fertilization amount: 1759.88-1869.87kg/hm2 are most beneficial to strawberry growth. Key words： strawberry ; water fertilizer coupling ; yield ; quality ; water and fertilizer utilization ; comprehensive growth model 0 引言 草莓營養(yǎng)價(jià)值豐富， 具 有益心健腦的獨(dú)特功效，且采摘期較長，已經(jīng)逐步成為多地農(nóng)民增收致富的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè) 1。目前我國草莓種植的面積和產(chǎn)量位居世界第一 2，主要采用溫室栽培的方式，特別是反季節(jié)栽培草莓的經(jīng)濟(jì)效益更高 3-4。然而生產(chǎn)上過量的灌水和施肥，造成大量的水分流失，肥料利用效率降低，土壤板結(jié)地下水污染等一系列環(huán)境問題 5-6，同時(shí)影響植株的生長發(fā) 育、產(chǎn)量和品質(zhì)。水肥耦合可以促進(jìn)作物對(duì)養(yǎng)分的快速吸收和高效利用，以達(dá)到節(jié)水節(jié)肥、增產(chǎn)增質(zhì)、省工省時(shí)和減污等目的 7。 水肥對(duì)番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的形成起著決定性的作用 8。前人的研究表明，水肥一體化模式可以提高肥料利用效率，適量減少施肥可以提高草莓的品質(zhì)和產(chǎn)量 9。滴 灌 條件下輕度虧缺灌溉可以提高草莓果實(shí)的含糖量 10和產(chǎn)量 11。適量的灌水施肥模式可以提高溫室草莓的產(chǎn)量和水肥利用效率 12-13。水氮耦合處理可以提高草莓果實(shí)中的維生素 C 含量、可溶性糖含量、有機(jī)酸含量和糖酸比 14。在一定范圍內(nèi)適量施用磷肥或氮肥均可提高番茄中維生素 C、可溶性糖含量和可溶性固形物含量 15。 不同水肥處理對(duì)產(chǎn)量 、 果實(shí)品質(zhì)和水肥利用效率的影響 不同 ，即使同一水肥處理，對(duì)不同指標(biāo)的影響差異也較大。植株生長包括 不同類別的多項(xiàng)指 標(biāo)，每種指標(biāo)衡量標(biāo)準(zhǔn)不同，但又相互關(guān)聯(lián)，僅憑單一指標(biāo)進(jìn)行 評(píng)價(jià)具有局限性，很難準(zhǔn)確評(píng)價(jià)草莓生長的優(yōu)劣 16。因此，合理 的綜合各項(xiàng)指標(biāo) 、建立科學(xué)的評(píng)價(jià)體系，是取得整體水肥施用優(yōu)化方案的基礎(chǔ)。 層次分析（ Analytic hierarchy process， AHP）法可以對(duì)通過客觀事實(shí)的主觀判斷，將元素的相對(duì)重要性定量描述 17。熵權(quán)法是一種由待評(píng)價(jià)指標(biāo)來確定指標(biāo)權(quán)重的客觀方法，具有較強(qiáng)的操作性，可根據(jù)指標(biāo)的變異程度客觀計(jì)算出各指標(biāo)的權(quán)重值。 TOPSIS（ Technique for order preference by similarity to ideal solution， TOPSIS）模型可以充分利用原始數(shù)據(jù)，通過比較各個(gè)指標(biāo)中的最優(yōu)解和最劣解評(píng)價(jià)方案的優(yōu)劣性 18。 采用基于博弈論的組合賦權(quán)法對(duì) AHP 法和熵權(quán)法得到的權(quán)重進(jìn)行融合，充分利 用主觀賦權(quán)法反 映 決策者意愿及客觀賦權(quán)法的理論依據(jù)優(yōu)勢，對(duì)定性的問題進(jìn)行定量分析，同時(shí)克服單一方法的偏向性，得到更加合理的指標(biāo)權(quán)重，再基于 TOPSIS 法構(gòu)建評(píng)價(jià)體系，可實(shí)現(xiàn)對(duì)多指標(biāo)內(nèi)容的科學(xué)評(píng)價(jià) 19-20。 本文旨在對(duì)草莓多個(gè)指標(biāo)分析的基礎(chǔ)上，建立融合產(chǎn)量、品質(zhì)、水肥利用效率多因素的綜合評(píng)價(jià)模型，提出多目標(biāo)協(xié)同下的最優(yōu)水肥組合模式，以期為實(shí)現(xiàn)設(shè)施草莓高產(chǎn)高品的綜合水肥管理提供科學(xué)理論依據(jù)。 1 材料與方法 1.1 試驗(yàn)材料 本試驗(yàn)于 2018 年 9 月 2019 年 4 月在陜西省楊凌示范區(qū)揉谷鎮(zhèn)錦田果蔬合作社 （ 北緯 34°16， 東經(jīng)108°02） 的大跨度非對(duì)稱雙層塑料大棚中進(jìn)行 。 該試驗(yàn)區(qū)地處陜西省中部關(guān)中平原腹地 ， 海拔 450m， 屬暖溫帶大陸性 季風(fēng) 氣候。年平均降水量 635.1mm，無霜期 211d，年平均日照時(shí)數(shù) 2163.8h。塑料大棚跨度為 17m，長度為 55m。試驗(yàn)區(qū)土質(zhì)為黃土，土壤中硝銨態(tài)氮 177.82mg/g，速效磷 28.16mg/g，速效鉀248.922mg/g， 電導(dǎo)率 （ EC） 值為 587.33us/cm， 土壤 pH 值 為 6.50。 供試草莓品種為 紅顏 。 1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)灌水量依據(jù)參考作物的蒸騰蒸發(fā)量（ Evapotranspiration, ETC），施肥量根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)量法 選擇 N、 P2O5、K2O 比例為 14:6:30 的復(fù)合肥 21。試驗(yàn)設(shè)置兩因素， 3 個(gè)滴灌水平（高水 W1： 100% ETC、中水 W2： 80% ETC、低水 W3： 60% ETC）和 3 個(gè)施肥水 平（高肥 F1： 2199.85 kg/hm2、中肥 F2： 1833.21 kg/hm2、低 肥F3： 1466.57 kg/hm2），以 高水（ W1）和不施肥作為對(duì)照，共 10 個(gè)處理，每個(gè)處理進(jìn)行 3 次重復(fù)。試驗(yàn)小區(qū) 呈 隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)長 10m、寬 2m，每小區(qū)定植 60 株 草莓 ，采用一壟兩行的種植方式，壟高為 0.4m，小區(qū)之間用 0.1mm黑色塑料膜隔開，防止處理間的水肥相互影響。 試驗(yàn)采用膜下滴灌技術(shù)，進(jìn)行水肥同時(shí)處理。草莓于 2018 年 9 月 6 日定植， 2019 年 4 月 5 日拉秧。定植和緩苗時(shí)灌水量為 1666.7L，處理后每 34d 灌一次水， ETC依據(jù) Penman-Monteith 修正公式計(jì)算 22（參考文獻(xiàn)中草莓各時(shí)期草莓的灌水系數(shù)計(jì)算 23）， 環(huán)境數(shù)據(jù)由小型氣象站采集（ HOBO event logger , onset computer corporation ,美國 ） ， 在整個(gè)生育期 W1、 W2、 W3 灌水總量分別為 3150m3/hm2、 2520 m3/hm2、 1890 m3/hm2。由數(shù)顯電子流量計(jì)和施肥泵精確控制灌水量和施肥量。試驗(yàn)水肥施用量以及進(jìn)行歸一化處理的數(shù)據(jù)編碼值見表 1（括號(hào)中為各因素水平） 。 表 1試驗(yàn)因素編碼與試驗(yàn)設(shè)計(jì) Tab. 1Test factor coding and test design 處理 施肥水平 施肥量 （ m3·hm-2） 灌水水平 灌水量（ kg·hm-2） T1 F1 2199.85（ 1） W1 3150（ 1） T2 W2 2520（ 0） T3 W3 1890（ -1） T4 F2 1833.21（ 0） W1 3150（ 1） T5 W2 2520（ 0） T6 W3 1890（ -1） T7 F3 1466.57（ -1） W1 3150（ 1） T8 W2 2520（ 0） T9 W3 1890（ -1） 1.3 測定指標(biāo)和方法 （ 1）產(chǎn)量 果實(shí)成熟時(shí)，采收成熟度一致的草莓。每隔 35d 采收一次，每次采收要分別測定單果質(zhì)量、果實(shí)數(shù)量、單株產(chǎn)量根據(jù)單株產(chǎn)量計(jì)算果實(shí)的總產(chǎn)量。 （ 2）果實(shí)品質(zhì) 選取第 3 穗成熟度一致的果實(shí)進(jìn)行果實(shí)品質(zhì)測定。維生素 C 含量采用鉬藍(lán)比色法；可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍(lán) -G250 染色法；可溶性固形物含量和糖酸比均采用 bxacid 藍(lán)莓專用糖酸一體機(jī)測定；可溶性糖含量采用蒽酮比色法。 （ 3）水肥利用效率 水分利用效率（ Water use efficiency, WUE）： 采 用草莓的農(nóng)學(xué)利用效率來表示草莓的水分利用效率 ，計(jì)算公式為： WUE=Y/L （ 1） 式中 Y 各處理草莓的總產(chǎn)量， kg； L 生育期內(nèi)的灌水量， m3 肥料利用率（ Apparent recovery efficiency, RE） 24： 采 用草莓的總氮利用效率來表示草莓的肥料利用效率， 全氮含量采用 H2SO4-H2O2消煮法 測定，肥料利用效率計(jì)算公式為： RE=（ U1-U0） /F×100% （ 2） 式中 U1 施肥區(qū) 667m2吸收 N 的量， g； U0 對(duì)照區(qū) 667m2吸收 N 的量， g； F 667m2肥料施入量， g 1.4 數(shù)據(jù)處理 采用 SPSS 軟件進(jìn)行各數(shù)據(jù)的方差分析，利用 Origin 軟件進(jìn)行圖表繪制；采用 Yaaph 軟件繪制草莓綜合分析層次模型及各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重分析；采用 Excel 軟件按照 TOPSIS 法計(jì)算綜合評(píng)價(jià)數(shù)值；運(yùn)用 DPS 建立數(shù)學(xué)模型，采用 Matlab 解析模型。 2.結(jié)果與分析 2.1 滴灌 下不同 水肥處理對(duì)草莓產(chǎn)量的影響 灌水、施肥以及水肥耦合作用對(duì)草莓單果質(zhì)量的影響都達(dá)到極顯著水平（表 2）。從灌水水平來看，單果質(zhì)量 由大到小 為 W1、 W2、 W3；施肥水平來看，單果質(zhì)量 由大到小 為 F2、 F1、 F3。在同一施肥水平下，中肥和低肥處理時(shí)的單果質(zhì)量隨灌水量增加均呈現(xiàn)上升的趨勢。相同灌水處理下，高水和低水處理時(shí)單果質(zhì)量隨施肥的增加先增大后減小。 由 圖 1 可知，在所有處理中，中水高肥（ T2）的單果質(zhì)量最高 ， 為 12.74g；低水低肥（ T9）的單果質(zhì)量最低 ， 僅為 9.81g。灌水、施肥以及水肥耦合作用對(duì)草莓 產(chǎn)量 的影響都達(dá)到極顯著水平（表 2）。從灌水水平來看，草莓 產(chǎn)量由大到小依次 為 W1、 W2、 W3；從施肥水平來看，草莓 產(chǎn)量由大到小依次 為 F2、 F1、 F3。在同一施肥水平下，在高肥和低肥處理時(shí)的 產(chǎn)量 隨灌水量增加呈現(xiàn)上升的趨勢；在同一灌水水平下，灌水量為中水和低水時(shí)， 產(chǎn)量 隨施肥量的增加呈現(xiàn)先增后減的趨勢。由圖 1可知，在中水中肥（ T5）的處理下草莓產(chǎn)量最高 ， 為 19251.2 kg/hm2，低水低肥（ T9）的處理下產(chǎn)量最低 ，為 12598.4 kg/hm2。 圖 1 水肥耦合對(duì)產(chǎn)量的影響 Fig.1 Effect of water fertilizer coupling on yield 2.2 滴灌 下 不同水肥處理對(duì)草莓品質(zhì)的影響 可溶性糖含量受灌水的影響顯著、施肥的 影響極顯著，但水肥耦合作用對(duì)其無顯著性影響（表 2）。從灌水水平來看，中水 處理 草莓可溶性糖含量表現(xiàn)最 優(yōu) ；從施肥水平來看，低肥最有利于草莓可溶性糖含量提升。施肥量一定的情況下，可溶性糖含量隨灌水量 的 增加呈現(xiàn)先增后減的趨勢（ T3 除外）。灌水量一定的情況下，可溶性糖含量隨施肥量的增加呈現(xiàn)先增后減的趨勢（ T9 除外）。在中水中肥（ T5）處理下 果實(shí)的可溶性糖含量最高 ， 為 7.8 mg/g，高水高肥（ T1）處理下果實(shí)的可溶性糖含量最低 ， 為 6.29 mg/g（圖2a，圖中不同小寫字母表示 水肥耦合對(duì) 果實(shí)品質(zhì) 的影響 ， 下 同 ）。 施肥對(duì)草莓的糖酸比具有極顯著性的影響，灌水和水肥耦合作用對(duì)其無顯著性影響（表 2）。施肥量一定的情況下，糖酸比隨灌水 由大到小 表現(xiàn)為 W2、 W3、 W1；灌水量一定的情況下，糖酸比隨施肥量增加而 降低 。水肥耦合作用下中水低肥（ T8）的處理下草莓的糖酸比最高為 6.03，高水高肥（ T1）處理下草莓的糖酸比最低為 4.64（圖 2b） 。 灌水和施肥對(duì)草莓的可溶性固形物含量具有極顯著影響，水肥耦合作用對(duì)其無顯著性影響（表 2）。從灌水水平來看，可溶性固形物含量 由大到小依次 為 W3、 W2、 W1；從施肥水平來看，可溶性固形物含量由大到小 依次 為 F2、 F1、 F3。同一施肥水平下，可溶性固形物含量隨灌水量的增加而減??； 同一灌水水平下，可溶性固形物含量隨施肥量的增加先增大后減小。在低水中肥（ T6）處理下草莓的可溶性固形物含量最佳 （圖 2c） 。 維生素 C 含量受施肥和灌水的影響極顯著，水肥耦合作用對(duì)其無顯著性影響。維生素 C 含量隨灌水和施肥增加均呈現(xiàn)降低的趨勢。在低水低肥（ T9）處理下果實(shí)維生素 C 含量最高 ， 為 221.30 mg/(100g)，高水高肥（ T1）處理下果實(shí)的維生素 C 含量最低 ，為 140.71 mg/(100g)（圖 2d） 。 可溶性蛋白質(zhì)含量只 受施肥的影響極顯著（表 2）。同一施肥水平下灌水量的差異對(duì)可溶性蛋白質(zhì)含量影響不顯著，從整體來看，低肥處理下可溶性蛋白質(zhì)含量最佳。如圖 2e 所示，中水低肥（ T8） 處理 下果實(shí)的可溶性蛋白質(zhì)含量最佳 。 表 2不同水肥處理下草莓的各項(xiàng)指標(biāo) Tab. 2 Various indexes of strawberry under different water and fertilizer treatment 處理 單果質(zhì)量 /g 產(chǎn)量 /(kg·hm-2) 可溶性糖 含量 /(mg·g-1) 糖酸比 可溶性固形物含量 /% 維生素 C 含量/(mg·(100g)-1) 可溶性蛋白質(zhì)含量 /(mg·g-1) 水分利用效率/(kg·m-3) 肥料利用效率 /% W1 11.90±0.23 18228.45±705 7.11±0.17 5.18±0.45 8.94±0.12 156.44±6.64 0.392±0.020 6.00±0.23 11.91±0.23 W2 11.60±0.15 17076.97±885 7.35±0.21 5.55±0.37 9.29±0.10 167.86±4.47 0.412±0.016 6.78±0.35 12.89±0.62 W3 10.65±0.33 14487.86±445 7.08±0.20 5.23±0.46 9.46±0.23 183.92±11.42 0.388±0.021 7.44±0.27 13.94±0.18 F1 11.65±0.16 16581.43±525 6.49±0.11 4.76±0.66 9.31±0.23 149.38±10.39 0.362±0.020 6.58±0.37 12.17±0.38 F2 12.07±0.27 18244.65±975 7.49±0.20 5.53±0.36 10.07±0.14 167.39±6.00 0.378±0.028 7.39±0.24 13.98±0.43 F3 10.49±0.41 14967.07±540 7.56±0.26 5.67±0.81 8.31±0.08 191.44±6.14 0.451±0.009 6.26±0.24 12.59±0.22 顯著性檢驗(yàn)（ F） 灌水水平 37.946* 60.961* 4.531* 1.480 16.347* 18.186* 2.863 43.177* 49.890* 施肥水平 57.462* 44.614* 71.471* 11.801* 186.574* 46.838* 39.574* 28.187* 43.239* 灌水 ×施肥 11.724* 5.075* 2.777 0.081 1.748 2.847 0.326 4.553* 5.717* 注： *表示顯著性差異（ P 0.05）， *表示 極 顯著差異（ P 0.01）。 圖 2 水肥耦合對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響 Fig.2 Effect of water fertilizer coupling on fruit quality 2.3 滴灌 下 不同水肥處理對(duì)草莓水肥利用效率的影響 灌水、施肥以及水肥耦合作用均對(duì)草莓的水分利用效率影響極顯著（表 2）。施肥量一定的情況下，水分利用效率隨灌水 量 的增加而減??；灌水量一定的情況下，水分利用效率受施肥影響 由大到小依次 為 F2、 F1、 F3。水肥耦合作用下，低水中肥（ T6）處理下水分利用效率最高，達(dá)到 8.36 kg/m3。 同時(shí)，灌水、施肥以及水肥耦合作用也對(duì)肥料利用效率 的 影響極顯著（表 2）。從灌水水平來看，肥料利用效率隨灌水量增加而減??；從施肥水平來看，中肥（ F2）處理下肥料利用效率最高，其次為低肥（ F3），高肥處理下肥料利用效率最低，各處理間差異顯著。由圖3 可知，在低水中肥（ T6）處理下肥料利用效率最高 ， 為 14.74%，在高水高肥（ T1）處理下肥料利用效率最低僅 ， 為 10.49%。 圖 3 水肥耦合對(duì)水肥利用效率的影響 Fig.3 Effect of water fertilizer coupling on water fertilizer utilization efficiency 2.4 草莓綜合生長評(píng)價(jià)體系構(gòu)建 2.4.1 綜合評(píng)價(jià)層次模型建立 運(yùn)用 Yaaph 軟件建立草莓綜合評(píng)價(jià)的層次模型（圖 4）。綜合生長指標(biāo)目標(biāo)層（ C）分為產(chǎn)量（ C1）、果實(shí)品質(zhì)（ C2）、水肥利用效率（ C3） 3 個(gè)準(zhǔn)則層；產(chǎn)量 指標(biāo) 包括單果質(zhì)量（ C11）和 產(chǎn)量 （ C12）兩個(gè)指標(biāo)層，果實(shí)品質(zhì) 指標(biāo) 包括可溶性糖含量（ C21）、糖酸比（ C22）、可溶性固形物（ C23）、維生素 C 含量（ C24）和可溶性蛋白質(zhì)含量（ C25） 5 個(gè)指標(biāo)層，水肥利用效率包括水分利用效率（ C31）和肥料利用效率（ C32） 2 個(gè)指標(biāo)層。 圖 4.草莓綜合生長指標(biāo)層次模型 Fig.4 Comprehensive growth index hierarchical of strawberry 2.4.2 指標(biāo)權(quán)重確定 （ 1）基于 AHP 法權(quán)重 的 確定 層次模型建立后采用 19 的比例標(biāo)度法建立判斷矩陣并對(duì)矩陣的一致性進(jìn)行檢驗(yàn)， 判斷矩陣分別為： C=1 0.5 2.50.7692 1 20.4 0.5 1； C1= 1 0.66671.5 1 ； C2=1 1.2 1.4 1.6 1.80.8333 1 1.2 1.4 1.60.7143 0.8333 1 1.2 1.40.625 0.7143 0.8333 1 1.20.5556 0.625 0.7143 0.8333 1 ； C3= 1 0.81.25 1 。綜合生長指標(biāo)、產(chǎn)量指標(biāo)、果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)、水肥利用效率的一致性 檢驗(yàn) 系數(shù) CR均小于 0.10， 一致性檢驗(yàn)是滿意的 ， 所建立的判斷矩陣具有可靠性和合理性 （ 表 3， 表中 max 為最大特征值 ）。結(jié)果表明，草莓的各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重 由大到小依次 為：產(chǎn)量 、 單果質(zhì)量 、 肥料利用效率 、 可溶性糖含量 、 糖酸比 、 水分利用效率 、 可溶性固形物含量 、 維生素 C 含量 、 可溶性蛋白質(zhì)含量。 表 3 AHP層次分析法計(jì)算權(quán)重的結(jié)果 Tab. 3 Results of AHP Analytic Hierarchy Process 局部權(quán)重 最終權(quán)重 一致性檢驗(yàn)參數(shù) 目標(biāo)層 C 0.4599 0.4599 CR=0.0002<0.1 max=3.0002 0.3585 0.3585 0.1816 0.1816 準(zhǔn)則層 C1 0.4 0.184 CR=0.0000 綜合生長指標(biāo) C產(chǎn)量指標(biāo) C1 果實(shí) 品質(zhì)指標(biāo) C2 水肥利用效率 C3單果重C11產(chǎn)量C12可溶性 糖含量C21糖酸比C22可溶性固形 物含量C23維生素 C含量C24可溶性 蛋白質(zhì)含量C25水分利用效率C31肥料利用效率C32準(zhǔn)則 層目標(biāo)層指標(biāo) 層0.6 0.2759 max=2.0000 準(zhǔn)則層 C2 0.2674 0.0959 CR=0.0002<0.1 max=5.0011 0.2292 0.0822 0.1951 0.0699 0.166 0.0595 0.1423 0.051 準(zhǔn)則層 C3 0.4444 0.0807 CR=0.0000 max=2.0000 0.5556 0.1009 （ 2）基于熵權(quán)法權(quán)重 的 確定 采用熵權(quán)法對(duì)草莓的單一指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)（具體計(jì)算方法和步驟見文 獻(xiàn) 21）， 計(jì)算得出草莓各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重見表 4。由表可知，熵權(quán)法確定的草莓各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重 由大到小依次 為： 產(chǎn)量、水分 利用效率 、 維生素 C 含量 、 可溶性蛋白質(zhì)含量 、肥料 利用效率 、 糖酸比 、 單果質(zhì)量 、 可溶性固形物含量 、 可溶性糖含量。 表 4熵權(quán)法確定 的 草莓單一指標(biāo)權(quán)重 Tab. 4 Weight of single indicator based on entropy method 指標(biāo) C11 C12 C21 C22 C23 C24 C25 C31 C32 權(quán)重 0.0799 0.1906 0.0604 0.0844 0.0754 0.1450 0.1123 0.1542 0.0978 （ 3）基于博弈論 的 組合賦權(quán) 為了提高權(quán)重賦權(quán)值的可靠性和科學(xué)性，避免主觀因素對(duì)評(píng)價(jià)的影響。在用 AHP 法和熵權(quán)法得到兩個(gè)賦權(quán)值基礎(chǔ)上，構(gòu)造出一個(gè)基本的權(quán)重集： w = =1 ( 0)， (式中 k,wk AHP 法所得權(quán)重與熵權(quán)法所得權(quán)重 )； 計(jì)算基于博弈論的權(quán)重集化模型 ， 導(dǎo)出對(duì)策模型 Min= ajujTij=1 -uiT， i=1,2；用 matlab 可得到上式的最優(yōu)化組合系數(shù)： a1=0.8865，a2=0.1429。歸一化后 a1*=0.8611， a2*=0.1389。從而得到組合權(quán)重向量為 w*= ak*2k=1 ukT，最終結(jié)果見表 5。由表可知草莓各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重 由大到小依次 為： 產(chǎn)量、 單果質(zhì)量 、 肥料利用效率 、 可溶性糖含量 、 水分利用效率 、 糖酸比 、 維生素 C 含量 、 可溶性固形物含量 、 可溶性蛋白質(zhì)含量。 表 5 基于博弈論的組合賦權(quán)確定 的 草莓單一指標(biāo)權(quán)重 Tab. 5 Weight of single strawberry indicator based on game theory 指標(biāo) C11 C12 C21 C22 C23 C24 C25 C31 C32 權(quán)重 0.1695 0.2641 0.0910 0.0825 0.0707 0.0714 0.0595 0.0909 0.1005 2.4.3 基于 TOPSIS 法的草莓綜合評(píng)價(jià) 基于組合賦權(quán)的 TOPSIS 綜合模型評(píng)價(jià) 25，將決策矩陣進(jìn)行歸一化處理，建立加權(quán)矩陣，而后計(jì)算評(píng)判指標(biāo)的理想 解 和貼合度 Ci，結(jié)果如表 6 所示。由表可知： T5（中水中肥）處理草莓的綜合指標(biāo) 貼 合度最大，草莓的綜合評(píng)價(jià)最 優(yōu) ， T4（高水中肥）處理和 T6（低水中肥）次之， T3 處理貼合度最小，說明草莓的綜合表現(xiàn)最差。 表 6基于 TOPSIS法的草莓綜合指標(biāo)及其排序 Tab. 6 Strawberry comprehensive index and its rank based on TOPSIS