寒地黑土区玉米灌溉效益的综合评价

张作合 郑美玉 郑丽颖 李浩宇

（绥化学院农业与水利工程学院 黑龙江绥化 152061）

调亏灌溉[1]是一种新型节水灌溉技术。作物调亏灌溉使得非充分灌溉理论进一步得到了发展。为了系统科学地分析和评价黑土、白浆土、草甸土不同阶段受旱对作物灌溉效益的影响，本部分着重对不同受旱情况组合进行综合评价并分析评价结果。本文在模糊物元分析的基础上结合熵理论，基于熵权建立不同受旱组合的模糊物元评价方法。

一、基于熵权法模糊综合评判方法简介[2-5]

（一）基于熵权法模糊综合评价模型的建立。

第一步：引入模糊物元

式中：Rmn—m一个事物的n个模糊特性的相应的复合物元；

Mi—第 j个事物（j=1,2，…，m）；

u（xij）—第j个事物第i个特征所应的模糊量值。

第二步：建立从优隶属度模糊物元

效益型的指标具有越大越优的性质，而成本型的指标具有越小越优的性质。

由此可以构建从模糊物元Rmn：

第三步：熵值法确定权重系数

第i个评价指标的熵值计算公式：

计算第i个评价指标的权重：

第四步：基于熵权的模糊物元模型综合评价

计算各水氮组合的综合评价值：

二、灌溉效益综合评价实例

（一）试验材料与设计。2016年在寒地黑土区（哈尔滨香坊试验站）进行试验。试验区多年平均降水量400～650mm，多年平均气温3.4℃，无霜期130～140d。春季降雨量少，干燥风大，常常出现春旱现象。在草甸土、黑土、白浆土(客土)种植玉米，品种为吉单27。本实验采用两因素表“206”设计表,按土壤含水率占田间持水量的百分比设置不同干旱程度：丰水灌溉80%～90%、正常灌溉71%～81%、轻度亏水63%～73%、重度亏水50%～60%。

表1 试验方案

（二）模型的应用。试验供试作物为玉米，共有15种不同组合，每一种组合有：灌溉用水量(m3/hm2)、产量（kg/hm2）、水分利用效率（kg/m3）、成本（元 /hm2）4 项评价指标，各指标数据见表2。

表2 不同水肥处理下的评价指标及评价结果

不同组合方案优劣顺序为：处理10＞处理5＞处理9＞处理8＞处理4＞处理7＞处理15＞处理6＞处理3＞处理14＞处理1＞处理13＞处理2＞处理12＞处理11，其中处理10综合灌溉效益最优。三种土壤全生育期适水灌溉效益评价值均较低，各生育期亏水灌溉使灌溉效益值有不同程度提高，其中灌浆期亏水灌溉的灌溉效益值提高最明显。白浆土种植玉米综合灌溉效益值均较低，在本试验区的气候下白浆土不适宜种植玉米。黑土是试区主要土壤类型，各方案的灌溉效益值均较高，也是该地区大面积种植玉米的主要原因。

三、结语

（一）基于熵权法的模糊综合评判模型在调亏灌溉方案评价中的应用，不仅得出各方案的优劣顺序，并且客观、准确、有效地对方案进行综合评价。评价结果与实际试验结论相一致，可以看出调亏灌溉的优势，在实际农业生产中应采用调亏灌溉模式提高农业灌溉的综合效益。

（二）处理10最优，草甸土、黑土、白浆土灌溉效益评价值最低的是全生育期适水灌溉，各生育期亏水可以使灌溉效益值提高，其中灌溉效益值提高最明显的是灌浆期亏水灌溉。

[1]张作合.黑土、白浆土和草甸土的玉米水氮耦合模式研究[D].哈尔滨东北农业大学,2014.

[2]林彦宇，张忠学，徐丹，等．基于熵权的灰色关联模型在水稻栽培中的评价[J]．农机化研究，2014（7）：54-56．

[3]罗君君，郑俊杰.公路软基处理方案优选的熵权模糊物元决策法[J].铁道科学与工程学报，2008，5（4）：20-24.

[4]付强.数据处理方法及其农业应用[M].北京：科学出版社，2006.

[5]张美玲，梁虹，祝安，等.贵州水资源承载力基于熵权的模糊物元评价[J].人民长江，2007，38（2）：54-57.