水肥對番茄產(chǎn)量、品質(zhì)和水分利用率的影響及綜合評價

張　軍，李建明，張中典，黃紅榮，潘銅華，范　潔

(西北農(nóng)林科技大學(xué) 園藝學(xué)院，陜西 楊凌 712100)

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水肥對番茄產(chǎn)量、品質(zhì)和水分利用率的影響及綜合評價

張軍，李建明，張中典，黃紅榮，潘銅華，范潔

(西北農(nóng)林科技大學(xué) 園藝學(xué)院，陜西 楊凌 712100)

[摘要]【目的】 優(yōu)化設(shè)施番茄水肥一體化灌溉施肥制度?！痉椒ā?以“金棚1號”番茄為試材，在2013年研究總結(jié)的水肥總量(灌水量2 518.74 m3/hm2，N 542.58 kg/hm2，P2O5 206.30 kg/hm2，K2O 940.03 kg/hm2)基礎(chǔ)上，上下浮動30%后，設(shè)置T1(中水中肥)、T2(中水低肥)、T3(中水高肥)、T4(低水中肥)、T5(高水中肥)5個處理，以傳統(tǒng)溝灌為對照，在滴灌條件下研究不同水肥對番茄產(chǎn)量、品質(zhì)和水分利用效率的影響，并用模糊綜合評價方法，通過賦予客觀權(quán)重和主觀權(quán)重后得到綜合權(quán)重，對不同水肥處理下番茄綜合品質(zhì)、產(chǎn)量和水分利用效率進(jìn)行綜合評價?！窘Y(jié)果】 試驗(yàn)結(jié)果表明：在一定范圍內(nèi)番茄產(chǎn)量隨水肥用量的增加先增高后降低；水分利用效率隨灌水量的增加呈下降趨勢，合理施肥有利于水分利用效率的提高；中水中肥和低水中肥條件下番茄綜合品質(zhì)較好，水分或肥料過多均會造成番茄品質(zhì)下降；T1處理的綜合表現(xiàn)最優(yōu)，產(chǎn)量最高，為130.80 t/hm2，品質(zhì)較好，水分利用率較高，為51.90 kg/m3；與溝灌對照(產(chǎn)量115.40 t/hm2，水分利用效率23.46 kg/m3)相比，T1處理產(chǎn)量、水分利用效率分別提高了13.34%，121.23%?！窘Y(jié)論】 利用綜合評價法得出的設(shè)施番茄水肥一體化最優(yōu)水肥用量為灌水量2 518.74 m3/hm2，N 542.58 kg/hm2，P2O5 206.30 kg/hm2，K2O 940.03 kg/hm2。

[關(guān)鍵詞]水肥一體化；番茄產(chǎn)量；番茄品質(zhì)；水分利用效率；綜合評價法

水肥是影響作物生長發(fā)育的兩大重要因素,也是最易控制的因素。目前，大多設(shè)施蔬菜灌溉與施肥仍沿用露地蔬菜“大水大肥”的粗放管理模式，這不但對作物生長發(fā)育不利，還會引起水肥資源浪費(fèi)和環(huán)境污染[1-2]。水肥一體化技術(shù)是通過滴灌系統(tǒng)將灌溉與施肥相結(jié)合，作物在吸收水分的同時吸收養(yǎng)分，具有高效利用、節(jié)約成本、改善土壤微生態(tài)環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)前條件下優(yōu)化設(shè)施蔬菜生產(chǎn)的重要技術(shù)[2]。不同水肥對番茄產(chǎn)量、品質(zhì)和水分利用效率等方面均有影響，只根據(jù)某一指標(biāo)來確定作物水肥一體化管理制度顯然不夠全面，因此需要采取綜合評價方法對多個指標(biāo)信息進(jìn)行加工和提煉，從多方面進(jìn)行決策[3-4]。

2013年，李建明等[5]研究了灌溉上限與施肥量耦合對大棚番茄產(chǎn)量及水分利用等方面的影響，并據(jù)此總結(jié)出一套設(shè)施番茄土壤栽培水肥一體化管理制度，這對溫室番茄的生產(chǎn)具有指導(dǎo)意義。為驗(yàn)證該制度，本試驗(yàn)在此基礎(chǔ)上設(shè)置了不同水肥水平，以傳統(tǒng)溝灌為對照，從產(chǎn)量、品質(zhì)和水分利用等方面進(jìn)行分析，并對不同處理進(jìn)行綜合評價，以期為優(yōu)化大棚番茄水肥一體化管理制度提供補(bǔ)充。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)場地與材料

試驗(yàn)于2014年3月至7月在西北農(nóng)林科技大學(xué)北校區(qū)園藝場的塑料大棚內(nèi)進(jìn)行。試驗(yàn)土壤體積質(zhì)量1.36 g/cm3，田間最大持水量24.5%，有機(jī)質(zhì)含量15.84 g/kg，堿解氮86.56 mg/kg，速效磷150.52 mg/kg，速效鉀240.18 mg/kg，pH值7.2。供試番茄品種為“金棚1號”，試驗(yàn)所用肥料為尿素(總N≥46.4%)、過磷酸鈣(P2O5≥16%)和硫酸鉀(K2O≥57.0%)。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

以灌水量和施肥量為試驗(yàn)因子，采用滴灌與傳統(tǒng)溝灌2種灌溉方式，以傳統(tǒng)溝灌作為對照。根據(jù)2013年研究總結(jié)的水肥一體化管理制度(表1)，以其水肥總量(灌水量2 518.74 m3/hm2，N 542.58 kg/hm2，P2O5206.30 kg/hm2，K2O 940.03 kg/hm2)為基準(zhǔn)，上下浮動30%后將水、肥分別設(shè)低、中、高3個水平，并將各水平按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行組合，得到5個滴灌水肥處理，各處理水肥用量如表2所示。

表 1　2013年總結(jié)的番茄不同時期水肥一體化管理制度Table 1　Integrated water and fertilizer management for tomato in different periods in 2013

注：磷肥P2O5用量為206.30 kg/hm2，作基肥施入，氮肥和鉀肥隨水施入。

Note:P2O5amount of 206.30 kg/hm2was applied as base fertilizer.Nitrogen and potassium fertilizers are applied with watering.

表 2　本試驗(yàn)中的番茄水肥處理方案Table 2　Water and fertilizer treatment schemes for tomato in this experiment

注：磷肥作基肥施入，氮肥和鉀肥隨水施入。

Note:Phosphorous P2O5is applied as base fertilizer,nitrogen and potassium fertilizer are applied with watering.

每個處理設(shè)3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。試驗(yàn)小區(qū)長5 m，寬1.2 m，3月21日定植，7月20日拉秧。番茄株距30 cm，行距60 cm，小區(qū)邊緣設(shè)保護(hù)行，相鄰小區(qū)間用塑料薄膜將土壤隔開，防止處理間水肥通過土壤相互滲透。畦上覆膜，采用膜下滴灌及水肥一體化管理模式，除過磷酸鈣作為基肥一次施入外，其余肥料均按少量多次的原則隨水施入，具體水肥管理如表1所示，溝灌水肥同常規(guī)管理方法。各處理除水肥用量不同外，其余農(nóng)藝措施均相同。

1.3測定項(xiàng)目及方法

番茄產(chǎn)量按小區(qū)統(tǒng)計(jì)，自2014-06-10開始采收至7月20日結(jié)束，每隔5 d對成熟度一致的果實(shí)進(jìn)行采收并稱質(zhì)量。第2穗果成熟時，在每小區(qū)隨機(jī)選取3個成熟度相同的番茄用于品質(zhì)測定，其中可溶性酸用酸度計(jì)測定，可溶性固形物用折光儀測定；測定其他品質(zhì)指標(biāo)時，先將番茄用蒸餾水洗凈，再用組織搗碎機(jī)研磨均勻，果實(shí)可溶性糖含量采用蒽酮比色法，VC含量采用鉬藍(lán)比色法，硝酸鹽含量采用水楊酸-硫酸法[6]，番茄紅素含量采用分光光度計(jì)法，糖酸比=可溶性糖/可滴定酸。本試驗(yàn)中的水分利用效率(WUE)為灌溉水利用效率[7]：

WUE=Y/I。

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

1.4綜合評價方法

1.4.1模糊綜合評價方法[8]設(shè)有n個待評價方案，每個方案有m個評價指標(biāo)，則構(gòu)建有n個方案、m個評價指標(biāo)的評價特征值矩陣：

X=(xij)。

(1)

式中:xij為方案j指標(biāo)i的特征值(i=1,2, …,m；j=1,2, …,n)。

在實(shí)際決策中，將番茄各評價指標(biāo)分為越大越優(yōu)型和越小越優(yōu)型兩類，各類指標(biāo)對優(yōu)的相對隸屬度計(jì)算公式如下。

越大越優(yōu)型：

rij=(xij-xi min)/(xi max-xi min)。

(2)

越小越優(yōu)型：

rij=(xi max-xij)/(xi max-xi min)。

(3)

式中:rij為方案j中指標(biāo)i的特征值對優(yōu)的相對隸屬度；xi min表示方案集中指標(biāo)i的最小特征值；xi max表示方案集中指標(biāo)i的最大特征值。

根據(jù)式(2)和式(3)將評價指標(biāo)特征值矩陣X歸一化處理，消除各指標(biāo)量綱不同帶來的影響，得到各評價指標(biāo)對優(yōu)的相對隸屬度矩陣：

R=(rij)。

(4)

假設(shè)評價指標(biāo)的綜合權(quán)向量(W)為W=(w1,w2,…,wm)T,滿足0≤wi≤1。

根據(jù)加權(quán)廣義歐式權(quán)距離與最小二乘法準(zhǔn)則可得方案j的相對優(yōu)屬度uj為:

(5)

0

1.4.2權(quán)重的確定構(gòu)建n個可行方案m個評價指標(biāo)的特征矩陣Y=(yij),其中i=1,2,…,m;j=1,2,…,n。應(yīng)用式(2)和式(3)將評價指標(biāo)特征值矩陣歸一化處理得矩陣B=(bij)，bij為方案j中指標(biāo)i的特征值對優(yōu)的相對隸屬度。

根據(jù)熵的定義，確定評價指標(biāo)i的熵值Hi為：

(6)

(7)

式中:0≤Hi≤1,為使lnfij有意義,假定fij=0時,fijlnfij=0 ；i=1,2,…,m；j=1，2,…,n。

利用熵值計(jì)算評價指標(biāo)i的熵權(quán)wei：

(8)

采用熵權(quán)與主觀權(quán)重相結(jié)合計(jì)算評價指標(biāo)i的綜合權(quán)重wi：

(9)

式中：wsi為評價指標(biāo)i的主觀權(quán)重。

由于番茄品質(zhì)包含多項(xiàng)指標(biāo)，在綜合評價時，首先對各處理的品質(zhì)進(jìn)行綜合評價，再利用各處理的綜合品質(zhì)、產(chǎn)量和水分利用效率3個指標(biāo)進(jìn)行最終評價[9]。

1.5數(shù)據(jù)處理

采用Excel及DPS軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析及圖表制作，采用Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行方差分析。

2結(jié)果與分析

2.1不同水肥對番茄產(chǎn)量的影響

從表3可以看出，從灌溉方式上看，除了T4處理外，采用滴灌的番茄產(chǎn)量均高于傳統(tǒng)溝灌CK，且T1、T3、T5處理的產(chǎn)量與CK的差異達(dá)到顯著水平。從滴灌的5個處理看，T1處理產(chǎn)量最高，T4處理最低， T1處理與T3處理的產(chǎn)量差異不顯著，但二者均顯著高于T2處理，說明在灌水量相同的條件下，在一定范圍內(nèi)隨著施肥量的增加，番茄產(chǎn)量有所提高，但當(dāng)施肥量增加到一定程度時，這種正效應(yīng)會逐漸消失，甚至表現(xiàn)為一定程度的下降；T1、T4、T5處理番茄產(chǎn)量依次為T1>T5>T4，且三者之間差異均達(dá)到顯著水平，表明在施肥量相同的條件下，在一定范圍內(nèi)，隨著灌溉量的增加，番茄產(chǎn)量顯著提高，當(dāng)灌溉量增加到一定程度后，產(chǎn)量增加效益不明顯，甚至出現(xiàn)下降趨勢；T2、T4處理的產(chǎn)量均較低，說明灌溉施肥下限對番茄產(chǎn)量的形成具有較大影響，尤其T4處理的產(chǎn)量顯著低于T2處理，說明灌水量過低比施肥不足導(dǎo)致的減產(chǎn)程度更加嚴(yán)重。T1、T3、T5處理間差異小于T1、T4、T5處理間差異，表明灌溉量對番茄產(chǎn)量形成的影響要大于施肥量。

2.2不同水肥對番茄水分利用率的影響

如表3所示，不同處理對番茄水分利用效率的影響存在明顯差異。總體而言，采用滴灌方式5個處理的水分利用效率均顯著高于溝灌處理，其中T4處理水分利用率最高，達(dá)到53.70 kg/m3，CK最低，只有23.46 kg/m3，僅為T4處理的43.69%。與T1處理相比，CK多消耗2 401.20 m3/hm2水，但產(chǎn)量反而降低了15.4 t/hm2，說明傳統(tǒng)大水漫灌的生產(chǎn)方式不僅對水資源造成了極大的浪費(fèi)，而且也不能提高產(chǎn)量。T4處理的產(chǎn)量雖最低，但水分利用效率卻最高，說明產(chǎn)量越高并不一定水分利用效率也越高，所以在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)該根據(jù)作物需求進(jìn)行合理灌溉，既不能造成水分的嚴(yán)重浪費(fèi)，也不能因?yàn)樗植蛔愣斐僧a(chǎn)量大幅下降。此外，合理的施肥有助于產(chǎn)量提高，增加了單位灌水量所生產(chǎn)的產(chǎn)量，即提高了水分利用效率。

表 3　不同水肥處理對番茄產(chǎn)量和水分利用效率的影響Table 3　Effect of different water and fertilizer treatments on yield and water use efficiency of tomato

注：同列數(shù)據(jù)后標(biāo)不同小寫字母表示0.05水平時差異顯著；下表同。

Note:Different small letters in each column mean significant difference atP=0.05.The same below.

2.3不同水肥對番茄品質(zhì)的影響

2.3.1對單一品質(zhì)指標(biāo)的影響不同處理下番茄果實(shí)品質(zhì)的各項(xiàng)指標(biāo)如表4所示。表4結(jié)果表明，不同水肥對番茄各指標(biāo)的影響差異較大。T5和CK處理可溶性固形物含量較其他處理有所提高，表明增加灌溉量有利于提高番茄可溶性固形物含量；可溶性酸含量的變化規(guī)律不明顯，T2處理較低，說明較低肥料用量會使番茄果實(shí)的可溶性酸含量降低；可溶性糖含量隨著施肥量的增加而增大，隨著灌溉量的增加先升高后降低，溝灌可溶性糖含量最低；高水處理的糖酸比較低；VC含量表現(xiàn)為低水處理較高，高肥處理較低；水肥對番茄紅素的影響具有顯著差異，隨著灌溉量增加，番茄紅素含量顯著降低，以中肥處理較高，肥料過高或過低都會使番茄紅素不同程度降低；硝酸鹽含量也隨不同水肥水平表現(xiàn)出顯著差異，主要隨施肥量的降低而降低，同時灌水量過高或過低都會使番茄果實(shí)中硝酸鹽含量有所升高。

表 4　不同水肥處理對番茄單一品質(zhì)指標(biāo)的影響Table 4　Effect of different water and fertilizer treatments on single quality index of tomato

2.3.2對綜合品質(zhì)的影響只從單一指標(biāo)進(jìn)行分析很難判斷不同水肥對番茄品質(zhì)形成的影響，為了更全面地反映各處理對番茄品質(zhì)的影響，需要將單一品質(zhì)指標(biāo)結(jié)合起來，對不同處理進(jìn)行綜合評價，從而得到各處理對番茄綜合品質(zhì)的影響，更好地判斷哪種水肥處理更有利于形成較好的番茄品質(zhì)。

選擇可溶性固形物、可溶性酸、可溶性糖、糖酸比、Vc含量、番茄紅素含量、硝酸鹽含量等7項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)對各處理進(jìn)行綜合評價。首先用6個處理測得7項(xiàng)單一指標(biāo)形成評價特征值矩陣，利用式(2)和(3)對評價特征值矩陣進(jìn)行歸一化處理(除硝酸鹽含量為越小越優(yōu)型指標(biāo)外，其余6個指標(biāo)均為越大越優(yōu)型)，得到各評價指標(biāo)對優(yōu)的相對隸屬度矩陣；利用式(6)和(7)計(jì)算各指標(biāo)的熵值，再利用式(8)求得各指標(biāo)的熵權(quán)(客觀權(quán)重)，同時將主觀權(quán)重與客觀權(quán)重進(jìn)行線性組合，利用式(9)確定各指標(biāo)的綜合權(quán)重。在確定主觀權(quán)重時，參照文獻(xiàn)[10]中所確定的專家權(quán)重，適當(dāng)降低可溶性酸、糖酸比等指標(biāo)所占權(quán)重，適當(dāng)提高Vc、番茄紅素等指標(biāo)權(quán)重，最終確定各指標(biāo)所占權(quán)重如表5所示。

利用式(5)計(jì)算各處理的相對優(yōu)屬度uj值，根據(jù)uj值的大小對各處理進(jìn)行排序如表6所示，各處理uj值大小為T1>T4>T2>T5>CK>T3，表明T1處理番茄綜合品質(zhì)最好，但其uj值與T4處理十分接近，說明中水中肥和低水中肥有利于提高番茄品質(zhì)；T3處理品質(zhì)最差，T5、CK處理的uj值較低，說明肥料或水分過高均會降低番茄果實(shí)品質(zhì)。

表 5　番茄單一品質(zhì)指標(biāo)所占權(quán)重Table 5　Weight of single quality index of tomato

表 6　不同水肥處理番茄的綜合品質(zhì)排序Table 6　Rank of integrated quality of tomato in different water and fertilizer treatments

2.4番茄產(chǎn)量、品質(zhì)和水分利用效率的綜合評價

通過上述分析可以看出，不同水肥組合對番茄的產(chǎn)量、品質(zhì)和水分利用效率的影響均有差異，而產(chǎn)量、品質(zhì)和水分利用效率分別反映了不同灌溉施肥處理所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益、營養(yǎng)效益和節(jié)水效益，因此結(jié)合產(chǎn)量、品質(zhì)和水分利用效率對各處理進(jìn)行綜合評價是比較科學(xué)的。

由于番茄品質(zhì)有多項(xiàng)指標(biāo)，為了使評價結(jié)果更加合理，選擇品質(zhì)綜合評價優(yōu)屬度參與最終評價，具體方法與綜合品質(zhì)相同。由表7可以看出，利用熵權(quán)法計(jì)算出的客觀權(quán)重為：產(chǎn)量0.307 9，綜合品質(zhì) 0.382 5，水分利用效率0.309 7，三者相差不大，但筆者認(rèn)為這與實(shí)際情況不完全符合，結(jié)合實(shí)際情況，確定主觀權(quán)重排序?yàn)楫a(chǎn)量>綜合品質(zhì)>水分利用效率，再將主觀權(quán)重與客觀權(quán)重進(jìn)行線性組合，最終確定各評價指標(biāo)的綜合權(quán)重為產(chǎn)量(0.465 5)>綜合品質(zhì)(0.347 1)>水分利用效率(0.187 4)。而由表8可以看出，T1處理的綜合評價優(yōu)屬度得分最高，CK得分最低，表明采用滴灌方式的水肥一體化栽培模式所產(chǎn)生的綜合效益均優(yōu)于溝灌；比較T1、T2、T3處理可知，在水分相同的條件下，隨著肥料用量的增加，綜合得分呈先升高后降低趨勢；比較T1、T4、T5處理可知，在施肥量相同的情況下，綜合得分同樣表現(xiàn)為先升高后降低，說明水肥用量過多或過少都會造成綜合效益的降低，只有水肥用量均保持在適宜水平才會獲得較高的綜合效益。從表8還可以看出，在5個滴灌處理中，T4、T5處理得分較低，為水分最多和最少的處理，說明灌溉量對綜合效益的影響較大。

表 7　不同水肥處理番茄綜合評價指標(biāo)所占權(quán)重Table 7　Index weight of different water and fertilizer treatments for comprehensive evaluation of tomato

表 8　不同水肥處理番茄綜合效益排序Table 8　Rank of comprehensive benefits of different water and fertilizer treatments of tomato

3討論

水肥是影響作物產(chǎn)量形成的關(guān)鍵因素，水分與養(yǎng)分共同影響著植物的生長發(fā)育[11]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，灌水和施肥量均過低會導(dǎo)致番茄產(chǎn)量減少，過高對產(chǎn)量沒有顯著的提高，反而會出現(xiàn)一定程度的降低，只有灌水和施肥量保持在適宜水平才能獲得較高產(chǎn)量，這與前人的研究結(jié)果[5,12-15]一致。韋澤秀等[16]研究表明，隨灌水量的增加土壤微生物多樣性先增加后降低，說明適當(dāng)?shù)乃痔幚碛兄谕寥牢⑸锒鄻有孕纬?，從而形成良好的土壤環(huán)境，有利于促進(jìn)植物根系的生長和養(yǎng)分吸收。同時，本試驗(yàn)水肥一體化栽培管理模式下的番茄產(chǎn)量總體上均高于傳統(tǒng)溝灌，與樊兆博等[17]的研究結(jié)果一致，這可能是由于肥料溶于水中，通過滴灌系統(tǒng)滲入根系周圍，使作物主要根系區(qū)的土壤始終保持在最佳含水量和最優(yōu)養(yǎng)分狀態(tài)，更有利于作物對水肥的吸收和利用[18]。

在番茄眾多品質(zhì)指標(biāo)中，硝酸鹽含量一直是人們關(guān)注的熱點(diǎn)。本試驗(yàn)研究表明，硝酸鹽含量主要隨施肥量的降低而降低，灌水量過高或過低都會使番茄果實(shí)中的硝酸鹽含量有所升高。但陳碧華等[19]研究表明，邊際硝酸鹽含量隨灌水量增加呈減少趨勢，這與本試驗(yàn)結(jié)果有所差異。此外，本試驗(yàn)對各處理下番茄果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行了綜合評價，表明低水中肥和中水中肥有利于提高番茄品質(zhì)，與吳雪等[10]的結(jié)果相近。但有關(guān)水肥與番茄品質(zhì)的研究結(jié)果存在較大差異，仍有待更進(jìn)一步的探索。

水分利用效率表征作物產(chǎn)量與耗水量的關(guān)系，是研究作物生長與水分關(guān)系的重要參數(shù)[20]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，水肥一體化管理模式下的水分利用效率均顯著高于溝灌，充分體現(xiàn)了水肥一體化體系有較好的節(jié)水效果，也反映了傳統(tǒng)漫灌方式對水資源的極大浪費(fèi)。同時本研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)量越高，其水分利用效率不一定越高。張輝等[21]研究表明，番茄水分利用效率隨其產(chǎn)量增加而呈拋物線型變化。本試驗(yàn)T4處理水分利用效率最高，但其產(chǎn)量在所有處理中最低，這可能是由于其灌水量較低，番茄植株受到了一定程度干旱脅迫，所以水分利用效率并不一定越高越好。在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合產(chǎn)量與灌水量，考慮綜合效益，既不能由于缺水造成作物大量減產(chǎn)，又不能因灌水過多造成水分的嚴(yán)重浪費(fèi)。

確定各評價指標(biāo)所占權(quán)重是綜合評價的重要環(huán)節(jié)，主觀賦值法較接近實(shí)際，但忽視了指標(biāo)之間的相互聯(lián)系，缺少科學(xué)依據(jù)；客觀賦值法具有較強(qiáng)的理論基礎(chǔ)，但缺少主觀靈活性[22]。虞娜等[23]利用基于熵權(quán)的TOPSIS模型對保護(hù)地番茄水肥效應(yīng)進(jìn)行了評價，但其確定各指標(biāo)權(quán)重時僅利用熵權(quán)系數(shù)法，使獲得結(jié)果與實(shí)際情況有一定偏差，如產(chǎn)量所占權(quán)重僅為0.025 7， 較其他指標(biāo)明顯偏小。本研究在確定權(quán)重時采用熵權(quán)法與主觀賦值法相結(jié)合，既考慮了各項(xiàng)指標(biāo)所提供的信息量，又兼顧了評測者的主觀看法和實(shí)際情況，使評價結(jié)果更加科學(xué)、可靠。

4結(jié)論

1) 番茄水肥一體化栽培管理模式明顯優(yōu)于傳統(tǒng)溝灌。水肥一體化條件下最優(yōu)處理番茄產(chǎn)量高出溝灌15.4 t/hm2，綜合品質(zhì)優(yōu)屬度為溝灌的2.1倍，水分利用效率為溝灌的2.21倍，灌水量減少 2 401.20 m3/hm2，節(jié)約了48.81%用水。

2)水肥一體化條件下，番茄產(chǎn)量隨水肥用量的增加而提高，超過一定范圍后，這種提高效應(yīng)不顯著，甚至表現(xiàn)為一定程度的下降；中水中肥和低水中肥條件下番茄綜合品質(zhì)較高，適當(dāng)降低灌水量有利于番茄品質(zhì)的提高，過多的水分或肥料均會造成番茄品質(zhì)下降；水分利用效率隨灌水量的增加呈下降趨勢，合理施肥有利于水分利用效率的提高。

3)利用綜合評價法從番茄產(chǎn)量、品質(zhì)和水分利用效率3方面對各水肥處理進(jìn)行綜合評價可知，最佳用水量為2 518.74 m3/hm2，施肥量為N 542.58 kg/hm2、P2O5206.30 kg/hm2、K2O 940.03 kg/hm2，其綜合評價優(yōu)屬度值為0.999 7，高于其他處理，表明這種水肥一體化管理制度是合理、可靠的。

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DOI：網(wǎng)絡(luò)出版時間:2016-06-0816:2110.13207/j.cnki.jnwafu.2016.07.030

[收稿日期]2014-12-31

[基金項(xiàng)目]國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2014BAD14B06)；國家“十二五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2011BAD29B01)

[作者簡介]張軍(1990-)，男，重慶萬州人，在讀碩士，主要從事設(shè)施園藝研究。E-mail:wszjunjun@163.com [通信作者]李建明(1966-)，男，陜西洛川人，教授，博士，博士生導(dǎo)師，主要從事設(shè)施園藝研究。E-mail:lijianming66@163.com

[中圖分類號]S641.2

[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

[文章編號]1671-9387(2016)07-0215-08

Effect of water and fertilizer on yield,quality and water use efficiency of tomato

ZHANG Jun,LI Jianming,ZHANG Zhongdian,HUANG Hongrong,PAN Tonghua,FAN Jie

(CollegeofHorticulture,NorthwestA&FUniversity,Yangling,Shaanxi712100,China)

Abstract:【Objective】 This study aimed to optimize integrated water and fertilizer management system for tomatoes.【Method】 “Jinpeng No.1” tomato was used as test materials.On the basic irrigation and fertilizing total amounts (irrigation 2 518.74 m3/hm2,N 542.58 kg/hm2,P2O5 206.30 kg/hm2,and K2O 940.03 kg/hm2),5 treatments including T1 (middle water and middle fertilizer),T2 (middle water and low fertilizer),T3 (middle water and high fertilizer),T4 (low water and middle fertilizer),and T5 (high water and middle fertilizer) were set with 30% increase or decrease in irrigation and fertilizing amount.Using furrow irrigation as control,the influence of different irrigation and fertilizer on yield,quality and water use efficiency of tomato was investigated.Fuzzy comprehensive evaluation method was also used to comprehensively evaluate quality,yield and water use efficiency with the integration of objective and subjective weights.【Result】 Tomato yield increased firstly and then decreased with the increase of irrigation and fertilizer amounts.With the increase of irrigation,water use efficiency decreased,and reasonable fertilization was beneficial to the increase of the water use efficiency.The comprehensive quality of tomato was high with middle water and middle fertilizer or low water and middle fertilizer,while too much of water and fertilizer caused the decrease of quality of tomato.The general performance of T1 was best with highest yield of 130.80 t/hm2,good quality,and high water use efficiency of 51.90 kg/m3.Comparing with furrow irrigation,the yield and water use efficiency of T1 increased by 13.34% and 121.23%.【Conclusion】 The optimal irrigation and fertilizing amounts for tomatoes under the integrated water and fertilizer management were irrigation 2 518.74 m3/hm2,N 542.58 kg/hm2,P2O5 206.30 kg/hm2,and K2O 940.03 kg/hm2.

Key words:integrated water and fertilizer management;yield of tomato;quality of tomato;water use efficiency;comprehensive evaluation method

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