基于時序動態模型的不同灌水定額下食葵增產潛能分析

趙經華 徐 劍 馬英杰 楊文新 胡建強

(新疆農業大學水利與土木工程學院， 烏魯木齊 830052)

0 引言

向日葵(HelianthusL.)屬菊科向日葵屬栽培種[1]，源于北美洲。可劃分為兩種：油料向日葵(HelianthustuberosusL.)主要作為榨油原料，食用向日葵(HelianthusannuusL.，簡稱食葵)主要作為休閑和保健食品[2]。食葵抗旱耐堿性能良好，適應新疆干旱少雨和土地堿性大的種植環境[3]，常年種植面積高達20萬hm2。新疆已成為全國第二大食葵種植區[4-5]，北疆食葵灌溉制度相對守舊，水資源利用效率低，嚴重阻礙新疆農業經濟及生態發展[6]。

相關研究表明，向日葵長勢和產量對不同灌水定額響應狀態具有差異性，合適的灌水定額既能保證植株長勢良好，又能增加產量[7-8]。田德龍等[9-10]研究發現，626～1 088 m3/hm2灌水量下向日葵株高、莖粗和葉片長勢較優，且產量較高。郭富強等[11]研究表明，與正常灌水定額相比，80%正常灌水定額有效促進向日葵產量和株高增大。曾文治[12]研究發現，在氮和鹽施加量一定時，65%田間持水率灌水量下向日葵株高、花蕾直徑、產量增大效果顯著。

目前，關于北疆地區膜下滴灌食葵生長和產量方面的研究鮮見報道。在農業生產活動中，北疆多以作物長勢作為預測收獲豐欠的依據，且作物灌溉制度多以增加產量為目的，其節水效能亟待增強[13-14]，故研究滴灌食葵灌溉制度對指導北疆滴灌食葵灌溉具有重要意義。本文在膜下滴灌基礎上，以促進食葵植株生長、提高食葵產量和水分利用效率為目標，結合時序動態評價方法，探究不同灌水定額對食葵生長指標的影響，分析不同灌水定額下食葵生長指標與產量、耗水量的關系，以期為北疆地區改進食葵灌溉制度提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗區概況

試驗于2017年5—9月在阿爾泰地區灌溉試驗站(東經87°35′56″，北緯47°00′56″)進行，平均海拔538 m。土質為多礫石沙土，試驗地0～60 cm土層土壤容重為1.81 g/cm3，田間持水率為21.2%，土壤養分全氮質量分數0.027%，速效氮質量比為19.5 mg/kg，速效磷質量比9.0 mg/kg, 速效鉀質量比92.4 mg/kg。2017年5—9月食葵活動積溫為2 502℃(大于等于15℃)。由哈拉霍英干渠提供灌溉用水，水質pH值為8.10，試驗期間氣象數據見表1。

表1 2017年試驗站基本氣象資料Tab.1 Basic meteorological data of experiment station in 2017

1.2 試驗設計

選用中晚熟食葵品種JN361。選用內鑲貼片式滴灌帶灌溉，毛管直徑16 mm，壁厚0.2 mm，滴頭間距300 mm，滴頭流量2.2 L/h。

經阿勒泰實地調研，以當地食葵灌溉制度為試驗設計依據。試驗設5個不同灌水定額W1～W5，灌水定額分別為300、375、450、525、600 m3/hm2，食葵灌溉方案如表2所示，每個處理3個重復，單個小區0.021 hm2。小區布置以W1至W5灌水定額由大到小順序方式排列。采用1膜1管2行、40 cm+80 cm寬窄行種植方式，設計灌水周期為7 d，在試驗過程中還未達到設計灌水周期食葵已出現缺水現象，故在實際灌水中縮短灌水周期1～2 d，實際灌水周期為6～8 d。

5月18日播種，5月21日灌出苗水，底肥為磷酸二銨195 kg/hm2，鉀肥105 kg/hm2。在現蕾初期進行第1次試驗灌溉(表3)。其他農藝措施與當地一致。

表2 2017年阿勒泰試驗站食葵灌溉制度Tab.2 Sunflower irrigation system at Altay Experiment Station in 2017

表3 2017年食葵生育期Tab.3 Growth stage of sunflower in 2017 d

1.3 指標測定方法

(1)作物耗水量

利用TRIME-HD2型便攜式土壤水分測量儀(德國)獲得土壤含水率數據。參照康潔[15]的測量方法，每個處理設2個Trime探測管(長度相同，均為1 m)，間隔20 cm。沿Trime探測管方向每隔10 cm設1個測點，共設6個測點。灌水前后、雨后加測。土壤計劃濕潤層為600 mm，采用水量平衡原理[16]計算作物全生育期耗水量

SET=WT+P0+K+M-(Wt-W0)

(1)

式中SET——食葵生育期耗水量(ET)，mm

WT——計劃濕潤層增加的儲水量，mm

P0——有效降雨量，mm

K——地下水補給量，mm，經水位取樣檢測結果表明，該地區地下水埋深大于6 m，因此不計地下水補給

M——時段灌水量，mm

Wt——t時刻土壤計劃濕潤層儲水量，mm

W0——初始時刻土壤計劃濕潤層儲水量，mm

(2)生長指標和產量

從出苗日期開始，每10 d對食葵株高、葉片數、盤徑和莖粗檢測一次，測量工具為卷尺(mm)和游標卡尺(mm)。采用同倍比放大法[17]，利用株數、面積和干籽粒質量折算產量；籽粒曬干后，在每小區隨機選取100粒食葵種子，稱百粒質量；將殼仁分離，籽粒仁與籽粒殼質量比值稱為出仁率；利用產量與耗水量計算作物水分利用效率(WUE)。

1.4 分析方法

1.4.1數據預處理

食葵株高、葉片數、盤徑和莖粗的數學量綱不一致，且生長指標間存在不可公度性現象，故需對生長指標數據預處理，為得出準確綜合評價結果奠定基礎。與產量及其構成等成果性指標不同，生長指標和時序關系密切，在不同時序階段食葵株高和盤徑等生長指標對最終產量影響不同，即不同生育階段需用不同數據標椎化法處理相同生長指標數據。指標可以分為效益型、成本型和區間型，采用劉龍舉相應數據處理方法[18]。

1.4.2動態綜合評價法

食葵株高、葉片數、盤徑和莖粗生長指標是以時間和不同灌水定額為基礎的三維立體數據，為體現食葵生長指標在不同生育階段和時序的重要性，本文利用郭亞軍等[19]的二次加權評價法,將立體數據中時間維和生長指標維集結，得出最終評價結果。二次加權評價法采用了TOWA算子或TOWGA算子，由于株高和葉片數等生長指標具有整體性，生長指標間不存在獨立性，故本文選用TOWGA算子二次加權評價法以強調食葵生長指標在各生育階段變化的均衡性，二次加權評價公式為

(2)

式中hi——時序動態評價模型評價值

G(·)——TOWGA算子函數

tk——苗后時間，d

yi——線性加權評價值

wbk——食葵生長指標對應苗后時間的權向量元素

bik——TOWGA算子的第2分量

郭亞軍等[19]采用給定“時間度”λ的非線性規劃方程求解時間權向量。在給定次數迭代下，通過遺傳算法能突破僅接近局部解限制，并得到局部最優解，本文在此方法基礎上利用基于遺傳算法的粒子群算法[20]改進時間權向量求解方法，基本非線性規劃方程為

(3)

其中λ為時間度，λ∈[0,1]，該值是對不同時刻數據重要程度的界定，當limλ=1,表示距tk時刻遠期的數據重要；當limλ=0，表示距tk時刻近期的數據重要。

1.5 統計分析

試驗數據經Excel 2016整理后，利用SPSS 22.0對數據進行單因素方差分析，利用LSD法檢驗差異顯著性(p<0.05)。采用Excel 2016作圖，利用Matlab 8.0運行粒子群算法。

2 結果與分析

2.1 不同灌水定額對食葵生長指標的影響

2.1.1對食葵株高和單株葉片數的影響

不同灌水定額對食葵株高影響不同(圖1a)，各處理食葵株高隨時間延后而呈現先增長后穩定態勢。苗后27～47 d，各處理食葵株高均快速增大，各處理苗后47 d較苗后27 d株高分別增長2.7、3.3、3.2、3.6、4.7倍，W4處理植株最高，且較W1處理株高增長率為17.8%。苗后47～57 d，各處理食葵株高增長速度減緩，各處理苗后57 d較47 d株高增長率分別為18.1%、22.3%、21.2%、23.0%和26.2%，W4處理株高最大，較W1處理增長率為23.3%。苗后57～77 d，W1～W4處理株高緩慢減小。與苗后57 d相比，苗后77 d W1～W4處理株高減小量占比分別為5.1%、5.2%、11.1%和10.3%，W5處理株高緩慢增大，增長率為6.3%。苗后57 d左右，W1～W4處理食葵株高達到最大值。在苗后77 d，W5處理株高達到最大值。苗后77～97 d，W1～W3處理株高趨于穩定，W4處理株高持續下降，W4處理株高減小量占比為4.9%，W5處理株高最大。苗后87 d，W5處理株高開始減少，至苗后97 d，減小量占比為1.8%。綜上表明，食葵株高隨灌水定額增加而增大，高灌水定額有效延長食葵株高增大時間。

圖1 不同灌水定額下食葵株高和單株葉片數變化規律Fig.1 Variations of plant height and leaf number of sunflower under different irrigation quotas

在不同生育階段食葵葉片數對不同灌水定額響應不同(圖1b)。不同灌水定額下食葵葉片數表現為“雙峰”變化規律。苗后27～37 d，不同灌水定額下食葵葉片數快速增大，葉片數增加速度最快。各處理葉片數增長率分別為48.2%、44.3%、52.2%、54.4%和43.4%。W4處理葉片數最多，W1處理最少。W4和W5處理較W1處理葉片數增長率分別為8.1%和4.3%。苗后37～47 d，各處理葉片數增加速度減緩，并在47 d達到第一峰值，各處理葉片數增長率均在2.0%～6.0%范圍內，其中W3處理和W4處理葉片數最多，W1處理最少。苗后47～77 d，各處理葉片數逐漸減少，各處理葉片數減小量占比分別為13.2%、12.0%、19.1%、20.2%和20.4%，并在苗后77 d達到谷值，其中W2處理葉片數最多，W5處理最少。苗后77～87 d，各處理葉片數表現為“單峰”規律，在苗后87 d葉片數達到第2峰值。W1～W4處理葉片數增長率均在3.0%～4.0%范圍內，W5處理為17.3%。其中W5處理葉片數最多，W1處理最少。W5處理較W1處理增長率為11.2%。綜上表明，適量的灌水定額具有促進食葵葉片數增多的能力，低灌水定額限制食葵葉片增長。

2.1.2對食葵盤徑和莖粗的影響

不同灌水定額對食葵盤徑影響不同，各處理食葵盤徑隨時間延后而呈現先增長后穩定的態勢(圖2a)。苗后37 d，各處理花盤逐漸出現，至67 d各處理盤徑快速增大，且在苗后57～67 d，各處理盤徑增長速度最快。苗后67 d較47 d各處理盤徑分別增長3.7、3.6、3.7、3.7、3.8倍。其中W4處理盤徑最大，W2處理最小，W4處理較W2處理盤徑增長率為16.9%。此階段W5處理盤徑與W2處理相近。苗后67～97 d，W2～W4處理盤徑緩慢增加，盤徑增長率分別為22.2%、18.8%和17.3%，其中W4處理盤徑最大，W2處理最小，W4處理較W2處理盤徑增長率為21.3%。在該時段W1處理盤徑變化趨于平緩，其變化率(增長率或減少量占比)僅為2.1%，在苗后77 d，W1處理盤徑達到最大值。苗后77～97 d，W1處理盤徑略微減小；苗后67～97 d，較其他處理，W5處理盤徑增大速度最快，其增長率為37.8%。至苗后97 d，W5處理盤徑最大，W1處理最小，W5處理較W1處理盤徑增長率為23.0%。綜上表明，高灌水定額有利于食葵盤徑增大，低灌水定額限制食葵盤徑生長，縮短盤徑增大時長的同時，出現盤徑縮減態勢。

在不同生育階段食葵莖粗對不同灌水定額響應不同(圖2b)，與株高變化規律類似，隨時間延后不同灌水定額下食葵莖粗表現為先增大后減小態勢。苗后27～47 d，各處理莖粗快速增長，各處理莖粗增長率分別為36.6%、34.6%、35.1%、53.4%和46.0%。其中W4處理莖粗最大，W1處理最小，W4處理較W1處理莖粗增長率為25.3%。該時段各處理莖粗與苗后97 d莖粗占比分別為95.5%、97.8%、100%、100%和97.8%。苗后47～67 d，各處理莖粗緩慢增長，各處理莖粗增長率分別為11.1%、10.8%、11.9%、9.4%和9.2%。其中W4處理莖粗最大，W1處理最小，W4處理較W1處理莖粗增長率為28.7%。苗后67～97 d，各處理莖粗逐漸減小。與苗后67 d相比，苗后97 d各處理莖粗減少量占比分別為5.8%、7.7%、14.0%、15.5%和7.0%。W4處理莖粗最大，W1處理最小，W4處理較W1處理莖粗增長率為10.2%。綜上表明，食葵莖粗隨著灌水定額增大而增大，較低或較高的灌水定額不利于莖粗增大。由不同時段莖粗占比分析可知，苗后27～47 d是食葵莖粗主要生長階段，且在苗后47～67 d，不同灌水定額對食葵莖粗影響最大。

圖2 不同灌水定額下食葵盤徑和莖粗變化規律Fig.2 Variations of disc diameter and stem diameter of sunflower under different irrigation quotas

不同灌溉定額對食葵生長指標影響不同。與苗期相比，成熟期W1～W5處理株高分別增長3.0、3.8、3.3、3.7、4.8倍，W5處理株高增長量分別是W1～W4處理的1.6、1.4、1.5、1.4倍。隨著灌溉定額增大，W1～W5處理葉片數增長率分別為15.9%、14.2%、19.4%、13.7%和22.2%，W5處理葉片增長量分別是W1～W4處理的1.4、1.6、1.2、1.6倍。與苗期相比，成熟期W1～W5處理盤徑增長倍數分別為3.8、4.4、4.4、4.4、5.3倍，W5處理盤徑增長量分別是W1～W4處理的1.4、1.2、1.1、1.1倍。從苗期至成熟期，W1～W5處理莖粗增長率分別為42.6%、38.1%、30.4%、41.6%和48.2%。W5處理莖粗增長量分別是W1～W4處理的1.2、1.3、1.6、1.1倍。分析表明，食葵株高、葉片數、盤徑和莖粗隨著灌溉定額增加而增大，且高灌溉定額促進食葵株高和葉片數增長的效果較盤徑和莖粗明顯。

2.2 不同灌水定額下食葵生長指標與產量及耗水量的關系

由2.1節分析發現，在生殖生長階段W5處理食葵株高、葉片數和盤徑的變化規律與其他處理不一致。苗后57～97 d，各處理株高開始緩慢減小。與苗后57 d相比，苗后97 d W1～W4處理株高減小量占比分別為6.8%、7.0%、14.2%和17.1%，W5處理株高增長率為4.2%。與苗后77 d相比，苗后97 d W1～W4處理葉片數減小量占比分別為12.3%、13.9%、9.3%和9.8%，W5處理葉片數增長率為4.1%。與苗后67 d相比，苗后97 d W1～W5處理盤徑增長率分別為2.1%、22.2%、18.8%、17.3%和37.8%。與苗后67 d相比，苗后77～97 d W1～W5處理莖粗減小量占比分別為4.9%、7.2%、12.3%、15.2%和5.0%。即在生殖生長階段，W1～W4處理食葵株高和葉片數均不同程度減小，W5處理食葵株高和葉片數不減反增，該時段W5處理盤徑仍以較高速度增大，其莖粗減小量最小。綜上表明W5處理對食葵營養生長時段具有明顯延長作用。

不同灌水定額下食葵生長指標與產量及其構成關系密切(表4)，其中株高、葉片數、盤徑和莖粗取自7次灌溉后(即苗后97d)食葵生長指標的數值，使得生長指標與產量及其構成間具備可比性。在全生育期，W1處理和W2處理食葵株高、葉片數、盤徑和莖粗均最小，W1處理單盤干籽粒質量和百粒質量最低(表4)；W4處理和W5處理株高、葉片數、盤徑和莖粗相對較大，其單盤干籽粒質量、百粒質量和產量最高。表明食葵生長指標和產量及其構成因素存在正向關系，即適宜灌水定額能促進食葵植株生長，且產量較優。

表4 不同灌水定額下食葵生長指標與產量及其構成Tab.4 Growth indicators, yield and composition of sunflower under different irrigation quotas

注：同一指標的不同字母表示數據間存在顯著性差異(p<0.05)。

圖1、2表明，與其他處理相比，W5處理有效促進食葵株高、葉片數和盤徑增長，且在生育期末時刻W5處理株高、葉片數和盤徑均最大，但W5處理食葵產量排名第2，出仁率最低。造成此現象的原因可能是：W5處理對食葵營養生長時段具有明顯延長作用，在生殖生長階段，W5處理食葵株高、葉片數和盤徑繼續生長，引起食葵籽粒灌漿不充分，最終導致W5處理灌水定額下食葵產量較低。

結合不同灌水定額下食葵生長指標和耗水量變化曲線(圖3)可以看出，6月上旬至7月上、中旬，各處理食葵耗水量均快速增長，各處理食葵株高、葉片數、莖粗和盤徑快速增大。至7月中旬，各處理食葵株高占末時段株高76.0%～98.0%，各處理葉片數和莖粗幾乎達全生育期最大值；7月中旬至8月中旬，各處理食葵耗水量雖出現波動態勢但整體平穩，各處理食葵株高、葉片數和莖粗雖有小幅度減小態勢但整體平穩，各處理食葵盤徑以較高速度增大；8月中旬至9月上旬，各處理耗水量均減小，同時各處理株高、葉片數和莖粗均減小，盤徑緩慢增大。表明不同灌水定額食葵生長指標和耗水規律密切相關，在營養生長階段，食葵株高、葉片數、盤徑和莖粗隨食葵耗水量增加而增大。

與苗后57 d相比，苗后97 d W1～W4處理株高減小量占比分別為6.8%、7.0%、14.2%和17.1%；與苗后67 d相比，苗后97 d W1～W4處理食葵莖粗減小量占比分別為5.8%、7.7%、14.0%、15.5%；苗后57～97 d(即7月下旬至9月上旬)，W1處理和W2處理耗水量持續減少，W3處理和W4處理耗水量先增加后減小(圖3)。表明不同灌水定額下食葵耗水量與株高和莖粗縮減量關系密切，較高灌水定額下食葵耗水量較高，且株高和莖粗縮減量較大；較低灌水定額下食葵耗水量偏低，且株高和莖粗縮減量較小。

圖3 不同灌水定額對食葵耗水量的影響Fig.3 Effects of different irrigation quotas on water consumption of edible sunflower

2.3 不同灌水定額下食葵生長指標的時序動態評價

由2.2節分析表明，在不同灌水定額條件下，食葵不同生長態勢對應不同產量，即通過不同食葵生長指標數據能確定與之對應的產量趨勢。本節在不同灌水定額食葵生長指標的基礎上，利用時序動態模型對各處理提高食葵產量和水分利用效率的能力(潛能)進行評價。

2.3.1數據預處理

由2.2節分析可得，苗期至初花期是食葵營養生長階段，此階段食葵株高、葉片數、盤徑和莖粗屬于效益型指標，即生長指標越大越好，選用效益型數據處理方法對苗后27～67 d不同灌水定額下食葵生長指標數據進行預處理。從盛花期至成熟末期食葵應以生殖生長為主，食葵株高、葉片數和莖粗較小或較大均不利于食葵增產，此階段株高、葉片數、盤徑和莖粗轉變為區間型指標，選用區間型數據處理方法歸一化苗后77～97 d食葵生長指標數據。數據預處理結果見表5。

2.3.2苗后時間食葵生長指標權重系數確定

為體現數據自身客觀性，本文選用熵值法[21]確定不同苗后時間食葵生長指標權重系數，為基于時序的動態評價做準備的同時，且能反映在不同苗后時間食葵株高、葉片數、盤徑和莖粗指標間相對重要性。權重系數見表6。

由表6可以看出，綜合食葵株高、莖粗、葉片數和盤徑生長指標，苗后27 d食葵以增大株高為主，莖粗和葉片數相對增長重要程度較低；苗后37 d，食葵以增加葉片數為主，株高和莖粗相對增長重要程度較低。結合圖1b可得，苗后37 d各處理食葵葉片數基本增長到最大值，同時說明該階段食葵以葉片增長為主；苗后47～77 d，食葵以生長株高為主，盤徑增大為次要；苗后87～97 d，食葵分別以增大盤徑和莖粗為主。

表5 2017年不同灌水定額下食葵生長指標數據預處理結果Tab.5 Data preprocessing of sunflower growth indicators under different irrigation quotas in 2017

表6 不同苗后時間食葵生長指標權重系數Tab.6 Weight coefficient of sunflower growth indicators at different post-seedling times

2.3.3加權綜合評價

利用線性加權綜合模型進行第1次加權綜合[22]，得到各苗后時間的不同灌水定額方案評價數值，見表7。

表7 不同苗后時間下對不同灌水定額方案的評價值Tab.7 Evaluation values for different irrigation quota schemes at different times

2.3.4時間權向量求解

通過咨詢相關專家得知本試驗條件下取“時間度”λ=0.1，在遺傳算法的基礎上，通過式(3)非線性規劃方程求得食葵全生育期中8個苗后時間對應的權重向量系數，并構成時間權向量Wb=(0.010,0.021,0.012,0.001,0.028,0.022,0.313,0.549)T。在總迭代次數30 000的計算條件下，適應度曲線在1 000次計算結果后，適應度保持不變，該時間權向量具有高效度。

2.3.5二次加權評價

在第一次綜合評價基礎上，利用TOWGA算子，通過式(2)求得5種不同灌水定額評價值，W1、W2、W3、W4和W5處理評價值分別為0.170、0.451、0.492、0.778和0.669。

在近期數據極其重要條件下(λ=0.1)，基于食葵生長指標，以節水增產為目的，運用TOWGA算子對5種不同灌溉制度提高產量和水分利用效率的能力排序。由評價結果看出，5種不同灌水定額評價值由大到小依次為：W4處理、W5處理、W3處理、W2處理、W1處理。排序結果表明，不同灌水定額下食葵生長狀況可以分為3組，第1組包括W4處理和W5處理，該組處理下食葵植株綜合長勢優于其他處理，具有提高作物水分利用效率和產量的潛能；第2組包括W3處理和W2處理，該組處理下食葵植株綜合長勢處于中等水平，促進作物水分利用效率和食葵產量增加的能力有限；第3組為W1處理，該組處理食葵植株生長狀況處于劣勢，無高產潛能。

3 討論

食葵生長指標對不同灌水定額響應不同，與低灌水定額相比，食葵生長指標對高灌水定額響應積極。植株莖粗反映根系群生長狀況[23]，在全生育期W5處理食葵莖粗均小于W4處理，表明與W4處理相比，W5處理食葵根系群欠發達，抗倒伏能力較弱。凌一波等[24]研究表明，向日葵株高和莖粗增長速度隨著灌溉定額增加而增大，且在苗期至花期最大，本研究與此結論一致。凌一波等[24]還發現，當灌溉定額從3 600 m3/hm2增加至5 400 m3/hm2，向日葵株高和莖粗逐漸增大，即株高和莖粗隨著灌水定額增加而增大。本研究與此結論類似，但存在不同之處，本研究認為當灌水定額繼續增大，食葵株高和莖粗不再增大，并出現減小態勢。孔東等[25]研究表明，不同水鹽條件對向日葵株高和莖粗等生長指標影響不同，高水鹽施加量具有明顯延遲向日葵營養生長的作用。本研究與此結論類似，本文認為高灌水定額下食葵營養生長階段時間跨度較低灌水定額大。孔東等[25]研究還發現由于高施鹽量抑制向日葵生殖生長導致減產，本文結論與該結論類似。本研究認為高灌水定額影響食葵生殖生長，該影響的作用可能主要體現在以下兩方面：①延長食葵營養生長階段，從而延長營養生長至生殖生長過渡階段，而非抑制生殖生長。在過渡和生殖生長階段，W5處理食葵株高、葉片數、盤徑和莖粗無明顯減小趨勢，株高、葉片數和盤徑仍表現出增長態勢。在各處理收獲日期相同的條件下，W5處理食葵生殖生長階段較短，形成食葵籽粒生長或灌漿不充分現象，導致產量降低。②抑制食葵生殖生長。在過渡和生殖生長階段，W5處理下食葵生長指標繼續增大，加劇營養生長與生殖生長養分競爭產生的消極影響，抑制生殖生長，使得W5處理出仁率最低，導致產量降低。

前人研究表明，綜合評價模型能適用于大田試驗分析，并能較好地解決大田作物節水增產相關問題[26-27]。汪順生等[28]研究表明，在冬小麥產量及其構成等靜態數據基礎上，利用模糊綜合評價方法對不同種植模式進行評價，評價結果與大田試驗結果一致。本研究在食葵株高和盤徑等動態數據的基礎上，利用時序動態評價模型對不同灌水定額下增產潛能進行評價預測。利用時序動態評價模型得出W4處理評價值最大的結論的同時，說明了不同苗后時間食葵主要變化的生長指標。在5個處理中，W4處理最適合作為食葵實際灌溉制度(另文說明)，此評價預測結果與大田試驗結果一致，同時說明該模型能適用于大田試驗評價分析。

本文圍繞食葵生長指標對植株長勢和節水增產進行了探討，文中涉及到的問題需要進一步研究。將來研究方向需集中于待解決的問題：在不同灌水定額食葵植株各器官干物質質量基礎上，結合生長指標，對不同灌水定額食葵植株營養生長和生殖生長量化分析，確定不同灌水定額下食葵營養生長生物量與生殖生長生物量占總生物量比例，探討不同灌水定額對食葵產量的影響，為指導北疆食葵實際灌溉和類似研究提供科學依據。

4 結論

(1)不同灌水定額顯著影響食葵生長指標。隨著灌水定額的增加，食葵株高、葉片數、盤徑和莖粗逐漸增大，300 m3/hm2灌水定額限制食葵植株生長，525 m3/hm2和600 m3/hm2灌水定額下食葵生長指標增長效果明顯。與盤徑和莖粗相比，高灌水定額更有利于促進食葵株高和葉片數增長。

(2)食葵生長指標和產量存在正向關系，即適宜灌水定額下長勢較優的食葵植株具有高產潛能。600 m3/hm2灌水定額下增大食葵營養生長時間跨度，不利于食葵增產。在營養生長階段，食葵株高、葉片數、盤徑和莖粗隨著食葵耗水量增加而增大。與低灌水定額相比，高灌水定額下食葵耗水量較高，且株高和莖粗縮減量較大。

(3)評價結果表明，時序動態評價模型適用于大田試驗評價分析，可為基于動靜態指標的大田試驗綜合分析提供參考。預測結果顯示，300 m3/hm2灌水定額下食葵提高產量和水分利用效率的潛能較小，525 m3/hm2灌水定額下食葵綜合長勢最優，具備高產量和高水分利用效率的潛能大。選擇525 m3/hm2灌水定額可以滿足實際食葵種植節水增產的要求。