基于模糊Borda法的番茄營養(yǎng)液滴灌頻率研究

胡曉輝 朱軻鈺 張 琪 趙玉紅 馬永博

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部西北設(shè)施園藝工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 陜西楊凌 712100；2.陜西省設(shè)施農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究中心， 陜西楊凌 712100)

0 引言

番茄(SolanumlycopersicumL.)為設(shè)施栽培的主要蔬菜作物之一，隨著人民生活水平的日益提高，人們?cè)谧非螽a(chǎn)量的同時(shí)，越來越重視番茄的品質(zhì)[1]；加之我國設(shè)施農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，番茄基質(zhì)栽培面積不斷增加。基質(zhì)栽培中，滴灌營養(yǎng)液是肥料供給的主要方式，而種植者通常憑借傳統(tǒng)土壤栽培經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行營養(yǎng)液供應(yīng)管理，但因基質(zhì)和土壤為作物提供的根際環(huán)境差異較大，因此在生產(chǎn)中常造成肥料利用率低、作物產(chǎn)量低和品質(zhì)不佳等現(xiàn)象[2-4]。

調(diào)整滴灌施肥制度是提高蔬菜品質(zhì)和產(chǎn)量的重要農(nóng)業(yè)管理方式。眾多研究表明滴灌可節(jié)水節(jié)肥并提高番茄產(chǎn)量[5-7]。滴灌量主要通過灌水量和施肥量來影響作物生長。番茄產(chǎn)量及構(gòu)成要素均隨灌水量增加呈不同程度的增加趨勢(shì)[8]。滴灌頻率可通過改變根際含水率、溫度和養(yǎng)分環(huán)境，來影響植株根系對(duì)水分的吸收，進(jìn)而影響作物生長發(fā)育和產(chǎn)量形成[9-12]。有研究表明提高灌溉頻率、減少每次的灌溉量，能夠減少土壤的水分散失，提高作物的水分利用率[13-15]，促進(jìn)番茄果實(shí)可溶性糖、有機(jī)酸、維生素C含量品質(zhì)改善[16]。不同灌溉條件下，適宜作物產(chǎn)量和品質(zhì)形成的滴灌頻率不同[17]。目前，關(guān)于滴灌施肥的研究主要集中于滴灌量和滴灌頻率，而關(guān)于基質(zhì)袋培番茄不同生育期的滴灌頻率耦合研究還較少。由于不同生育階段作物的需肥特性存在差異，即使相同的水肥條件下，滴灌頻率對(duì)作物產(chǎn)量、品質(zhì)等指標(biāo)的影響差異也較大[18]。同時(shí)，番茄果層多，單一果層品質(zhì)無法代表番茄整個(gè)生育時(shí)期的果實(shí)品質(zhì)，因此，綜合考慮作物不同發(fā)育階段、不同果層果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)對(duì)滴灌頻率的響應(yīng)特性，科學(xué)應(yīng)用多目標(biāo)的評(píng)價(jià)優(yōu)化方法獲得施肥優(yōu)化方案對(duì)實(shí)踐生產(chǎn)具有重要意義。

主成分分析法、熵權(quán)法、逼近理想解排序法(TOPSIS分析法)、隸屬函數(shù)分析法、灰色關(guān)聯(lián)度分析法等數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法被廣泛應(yīng)用于多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)研究[19-21]，但由于計(jì)算方法不同或人為干擾等原因，這些評(píng)價(jià)方法無法得到客觀且準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)結(jié)果。因此，為解決各單一評(píng)價(jià)模型不一致的問題，需要運(yùn)用組合評(píng)價(jià)模型進(jìn)行進(jìn)一步的評(píng)價(jià)。基于整體差異的組合評(píng)價(jià)模型選用評(píng)價(jià)值進(jìn)行組合，通過對(duì)單一評(píng)價(jià)模型的評(píng)價(jià)值進(jìn)行計(jì)算得出組合權(quán)限，最大限度地利用了評(píng)價(jià)結(jié)論信息，在運(yùn)算方式上進(jìn)行了簡(jiǎn)化，組合結(jié)論的精確性進(jìn)一步提高[22]。模糊Borda 組合評(píng)價(jià)模型同時(shí)考慮了評(píng)價(jià)值和排序值，未涉及單一評(píng)價(jià)模型的權(quán)重，評(píng)價(jià)結(jié)果更加客觀。目前，模糊Borda 組合評(píng)價(jià)模型在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域[23]，特別是在番茄多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)中的應(yīng)用相對(duì)較少。

本文在田間試驗(yàn)基礎(chǔ)上，運(yùn)用主成分分析法、TOPSIS分析法、隸屬函數(shù)分析法、灰色關(guān)聯(lián)度分析法4種單一綜合評(píng)價(jià)方法對(duì)番茄的產(chǎn)量與多果層果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，再基于模糊Borda組合評(píng)價(jià)方法進(jìn)行組合評(píng)價(jià)，以獲得最優(yōu)的營養(yǎng)液滴灌管理方案，為番茄營養(yǎng)液精準(zhǔn)化、自動(dòng)化管理決策提供依據(jù)與參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2020年3—8月在陜西省楊凌示范區(qū)揉谷設(shè)施農(nóng)業(yè)基地(北緯34°23′，東經(jīng)108°07′，海拔498.68 m)大跨度非對(duì)稱內(nèi)保溫雙層塑料薄膜覆蓋大棚(長80 m，寬20 m)內(nèi)進(jìn)行。供試番茄品種為改良金棚8號(hào)，采用基質(zhì)袋式栽培(基質(zhì)袋規(guī)格(長×寬×高)為90 cm×20 cm×16 cm、基質(zhì)體積為18 L/袋)。栽培基質(zhì)配比為發(fā)酵牛糞與商品基質(zhì)體積比1∶1，其理化性質(zhì)為：速效氮質(zhì)量比1 732.7 mg/kg、速效磷質(zhì)量比711.4 mg/kg、速效鉀質(zhì)量比2 926.6 mg/kg、pH值6.52、電導(dǎo)率(EC)2.37 mS/cm。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

3月20日選取長勢(shì)一致、無病蟲害的4葉1心番茄幼苗定植于基質(zhì)袋中，各基質(zhì)袋定植2株，株距40 cm，行距90 cm。5層果后摘心打頂。灌溉施肥采用水肥一體化施肥系統(tǒng)進(jìn)行，系統(tǒng)由儲(chǔ)營養(yǎng)液桶、水泵、主管道、滴箭、電磁閥、控制柜、遠(yuǎn)程控制APP等組成，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控和營養(yǎng)液定時(shí)滴灌。

將番茄結(jié)果期按照生長情況劃分為結(jié)果前期和結(jié)果后期。結(jié)果前期為番茄第3穗果坐果～第1穗果成熟(5月22日—6月14日)；結(jié)果后期為第1穗果成熟～第5穗果成熟(6月15日—7月20日)。設(shè)置生育期內(nèi)各處理營養(yǎng)液澆灌總量一致，營養(yǎng)液配方及用量為本實(shí)驗(yàn)室前期研究成果[24]。在每天滴灌營養(yǎng)液總量相同的條件下(2 L/株，陰雨天不供應(yīng))，設(shè)置3個(gè)滴灌頻率，分別為1次/d(于08:00滴灌)、3次/d(于08:00、12:00、16:00滴灌)和5次/d(于08:00、10:00、12:00、14:00、16:00滴灌)。采用完全交互試驗(yàn)設(shè)計(jì)形成9組處理，同時(shí)，以種植者經(jīng)驗(yàn)滴灌頻率1次/(2 d)為對(duì)照(CK)，陰雨天不供應(yīng)。試驗(yàn)處理見表1。

表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)Tab.1 Experimental treatment

1.3 測(cè)定指標(biāo)及評(píng)價(jià)體系構(gòu)建方法

1.3.1產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)測(cè)定

各處理隨機(jī)選取5株長勢(shì)一致的番茄植株，每次摘果使用電子天平(JE1002型，上海浦春計(jì)量?jī)x器有限公司，精度0.001 g)測(cè)定單果質(zhì)量，記錄單株果數(shù)，計(jì)算單株產(chǎn)量。同時(shí)，分別在其第1、3、5層果實(shí)成熟時(shí)選取成熟度、色澤、大小相似的番茄果實(shí)進(jìn)行品質(zhì)測(cè)定。還原糖含量采用3，5-二硝基水楊酸(DNS)法測(cè)定；可溶性總糖含量采用蒽酮-H2SO4法測(cè)定；維生素C含量采用鉬藍(lán)比色法測(cè)定；糖酸比和可溶性固形物含量采用ATAGO PAL-1型數(shù)字手持袖珍折射儀測(cè)定；番茄紅素含量采用甲苯比色法測(cè)定；可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍(lán)G250染色法測(cè)定[25]。

1.3.2品質(zhì)-產(chǎn)量綜合評(píng)價(jià)體系構(gòu)建

采用主成分分析法[26]、TOPSIS分析法[27]、隸屬函數(shù)分析法[28]和灰色關(guān)聯(lián)度分析法[29]4種單一綜合評(píng)價(jià)方法對(duì)各處理3層果實(shí)的品質(zhì)指標(biāo)(還原糖含量、可溶性總糖含量、維生素C含量、糖酸比、可溶性蛋白含量、番茄紅素含量、可溶性固形物含量)和產(chǎn)量共22個(gè)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。對(duì)于4種單一綜合評(píng)價(jià)方法得出的排名結(jié)果進(jìn)行事前相容性檢驗(yàn)，即Kendall-W一致性檢驗(yàn)[30]。在通過一致性檢驗(yàn)的條件下，對(duì)4種單一綜合評(píng)價(jià)方法的結(jié)果進(jìn)行模糊Borda組合評(píng)價(jià)，構(gòu)建番茄品質(zhì)-產(chǎn)量綜合評(píng)價(jià)體系；若未通過一致性檢驗(yàn)，則對(duì)單一評(píng)價(jià)方法進(jìn)行篩選，直至通過一致性檢驗(yàn)，再進(jìn)行模糊Borda組合評(píng)價(jià)。

模糊 Borda 法在進(jìn)行組合評(píng)價(jià)時(shí)的具體步驟如下：

首先，計(jì)算各單一評(píng)價(jià)方法下得分的隸屬優(yōu)度

(1)

式中xij——第i個(gè)處理在第j種方法下的得分

μij——第i個(gè)處理在第j種評(píng)價(jià)方法下的隸屬優(yōu)度

其次，計(jì)算第i個(gè)處理處于h位的模糊頻數(shù)ρhi及模糊頻率Whi，計(jì)算式為

(2)

(3)

其中

式中m——使用的單一評(píng)價(jià)方法數(shù)量

n——處理數(shù)量

將排序轉(zhuǎn)換成分?jǐn)?shù)，定義Qhi-j表示處理在第j種評(píng)價(jià)方法下第i個(gè)處理排名第h位的得分，即

(4)

最后，計(jì)算處理i的模糊Borda數(shù)

(5)

Bi越大，表示該處理的番茄品質(zhì)-產(chǎn)量綜合評(píng)價(jià)越優(yōu)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2016對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖并進(jìn)行TOPSIS分析、隸屬函數(shù)分析、灰色關(guān)聯(lián)度分析、模糊Borda數(shù)的計(jì)算；采用IBM SPSS 23.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析、Spearman和Kendall相關(guān)系數(shù)的計(jì)算以及方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 滴灌頻率對(duì)番茄不同層果實(shí)品質(zhì)和單株產(chǎn)量的影響

2.1.1對(duì)第1層果實(shí)品質(zhì)的影響

由表2可以看出，與CK處理相比，結(jié)果前期滴灌頻率處理可顯著增加番茄第1層果實(shí)的番茄紅素含量和可溶性固形物含量，但并未改善番茄還原糖含量、可溶性總糖含量、維生素C含量和糖酸比。滴灌頻率為3、5次/d處理的番茄品質(zhì)各指標(biāo)無顯著差異，除此之外，可溶性蛋白含量和可溶性固形物含量在滴灌頻率1、3、5次/d處理下均無顯著差異。滴灌頻率為3次/d的處理番茄第1層果實(shí)的可溶性蛋白含量、番茄紅素含量、可溶性固形物含量最高，分別較CK處理提高了27.26%、34.86%、29.35%。總體來看，滴灌處理對(duì)于第1層果實(shí)的品質(zhì)無明顯改善效果。

表2 滴灌頻率對(duì)第1層番茄果實(shí)品質(zhì)的影響Tab.2 Effects of drip irrigation frequency on quality of tomato fruit in the first layer

2.1.2對(duì)第3層果實(shí)品質(zhì)的影響

由表3可以看出，結(jié)果前期滴灌頻率顯著影響糖酸比(P<0.05)，極顯著影響果實(shí)還原糖含量、可溶性總糖含量、維生素C含量、可溶性蛋白含量、番茄紅素含量、可溶性固形物含量(P<0.01)；結(jié)果后期滴灌頻率極其顯著影響除維生素C含量外的果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)(P<0.01)；兩者交互作用極顯著影響除可溶性總糖含量外的果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)(P<0.01)。除T9處理外，其他耦合處理的番茄還原糖含量和可溶性總糖含量均較CK處理顯著提高，且以T2處理增幅最大，為98.9%和63.90%。與CK處理相比，各耦合處理均未顯著提高番茄維生素C含量。T1處理糖酸比最優(yōu)，較CK處理提高了10.6%。與CK處理相比，各耦合處理顯著提高了番茄可溶性蛋白含量和可溶性固形物含量，分別以T2和T6處理含量最高，較CK處理增幅分別為49.1%和29.3%。對(duì)于番茄紅素含量來說，僅T2、T3、T4 3個(gè)處理較CK處理有顯著提高，以T2處理最優(yōu)，較CK處理提高了55.7%。

表3 滴灌頻率對(duì)第3層番茄果實(shí)品質(zhì)的影響Tab.3 Effects of drip irrigation frequency on quality of tomato fruit in the third layer

2.1.3對(duì)第5層番茄果實(shí)品質(zhì)的影響

由表4可以看出，結(jié)果前期滴灌頻率極顯著影響維生素C含量、番茄紅素含量和可溶性固形物含量(P<0.01)，但對(duì)還原糖含量、可溶性總糖含量、可溶性蛋白含量和糖酸比無顯著影響；結(jié)果后期滴灌頻率極顯著影響除可溶性蛋白含量和番茄紅素含量外的其他品質(zhì)指標(biāo)(P<0.01)；兩者交互作用極顯著影響維生素C含量、番茄紅素含量、可溶性固形物含量(P<0.01)，但對(duì)還原糖含量、可溶性總糖含量、可溶性蛋白含量和糖酸比無顯著影響。在所有耦合處理中，以T8處理的還原糖含量、可溶性總糖含量、維生素C含量和可溶性固形物含量最大，分別較CK處理提升99.5%、80.7%、20.8%和44.7%。與CK處理相比，僅T2處理顯著提升了番茄糖酸比(16.24%)；番茄可溶性蛋白含量無顯著提高；T4和T7處理顯著提高了番茄紅素含量，且以T7處理為最優(yōu)(提高了44.4%)。

表4 滴灌頻率對(duì)第5層番茄果實(shí)品質(zhì)的影響Tab.4 Effects of drip irrigation frequency on quality of tomato fruit in the fifth layer

2.1.4對(duì)單株產(chǎn)量的影響

由圖1(圖中不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05))可知，結(jié)果前期滴灌頻率對(duì)產(chǎn)量影響不顯著，結(jié)果后期滴灌頻率顯著影響果實(shí)產(chǎn)量(P<0.05)，二者的交互作用極顯著影響產(chǎn)量(P<0.01)。不同滴灌頻率處理的產(chǎn)量均顯著高于CK處理；當(dāng)結(jié)果前期滴灌頻率為1次/d時(shí)，隨著后期滴灌頻率增加，產(chǎn)量表現(xiàn)出先升后降的趨勢(shì)，以T2處理產(chǎn)量最高；結(jié)果前期滴灌頻率為3次/d時(shí)，產(chǎn)量隨后期滴灌頻率的增加逐漸降低；當(dāng)后期滴灌頻率為5次/d時(shí)，產(chǎn)量隨后期滴灌頻率增加逐漸升高，最大值為T9處理。整體來看，T2、T4、T5、T8和T9處理間產(chǎn)量無顯著性差異，但以T2處理產(chǎn)量最高(3.13 kg/株)，較CK處理(2.16 kg/株)顯著提高了44.9%。

圖1 滴灌頻率對(duì)番茄產(chǎn)量的影響Fig.1 Effects of drip irrigation frequency on yield of tomato

2.2 番茄品質(zhì)-產(chǎn)量單一綜合評(píng)價(jià)模型構(gòu)建

由表2～4和圖1可知，當(dāng)各層果實(shí)的單一品質(zhì)指標(biāo)及單株產(chǎn)量達(dá)到最優(yōu)時(shí)，所對(duì)應(yīng)的處理不同。因此，依據(jù)每層果實(shí)的7個(gè)品質(zhì)指標(biāo)和單株產(chǎn)量共22項(xiàng)指標(biāo)構(gòu)建番茄果實(shí)品質(zhì)-產(chǎn)量綜合評(píng)價(jià)模型，綜合3層果實(shí)各單一品質(zhì)指標(biāo)和產(chǎn)量，對(duì)各處理進(jìn)行排名，以得出最優(yōu)的滴灌頻率。運(yùn)用主成分分析法、TOPSIS分析法、隸屬函數(shù)分析法、灰色關(guān)聯(lián)度分析法4種單一綜合評(píng)價(jià)方法對(duì)22項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，得到綜合得分及排名如表5所示。

2.3 基于模糊Borda組合評(píng)價(jià)的番茄品質(zhì)-產(chǎn)量組合評(píng)價(jià)模型構(gòu)建

2.3.14種單一綜合評(píng)價(jià)方法排序及事前檢驗(yàn)

表5 4種單一綜合評(píng)價(jià)方法綜合排名Tab.5 Comprehensive ranking of four single comprehensive evaluation methods

表6 評(píng)價(jià)方法排序結(jié)果的Kendall相關(guān)系數(shù)Tab.6 Kendall correlation coefficients of ranking results of comprehensive evaluation methods

2.3.2基于模糊Borda組合評(píng)價(jià)模型的番茄產(chǎn)量-品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)滴灌頻率的響應(yīng)

根據(jù)模糊Borda組合評(píng)價(jià)模型的排序結(jié)果(表7)與4種單一評(píng)價(jià)模型排序結(jié)果進(jìn)行Spearman相關(guān)性檢驗(yàn)。模糊Borda組合評(píng)價(jià)法與主成分分析法排序結(jié)果的相關(guān)系數(shù)最高，為0.988；與TOPSIS分析法排序結(jié)果的相關(guān)系數(shù)最低，為0.855，隸屬函數(shù)分析法為0.964，灰色關(guān)聯(lián)度分析法為0.891。平均相關(guān)系數(shù)為0.925，說明模糊Borda組合評(píng)價(jià)的排序結(jié)果與4種單一評(píng)價(jià)方法相關(guān)性強(qiáng)，可以將其用于構(gòu)建番茄品質(zhì)-產(chǎn)量組合評(píng)價(jià)模型。根據(jù)模糊Borda組合評(píng)價(jià)得出的綜合評(píng)價(jià)得分，即按模糊Borda綜合得分排序，綜合排名為T2、T5、T8、T6、T3、T4、T1、T7、T9、CK(表7)，T2綜合得分為43.015 7，即結(jié)果前期滴灌頻率為1次/d、結(jié)果后期滴灌頻率為3次/d的處理番茄品質(zhì)和產(chǎn)量綜合最優(yōu)。同時(shí)，當(dāng)結(jié)果前期滴灌頻率相同時(shí)，隨著結(jié)果后期滴灌頻率的增加，模糊Borda綜合得分均呈先增后降的變化趨勢(shì)。當(dāng)結(jié)果后期滴灌頻率為1次/d和5次/d時(shí)，隨結(jié)果前期滴灌頻率增加，模糊Borda綜合得分表現(xiàn)出先增后降的趨勢(shì)；后期滴灌頻率為3次/d的處理排名前3，且隨結(jié)果前期滴灌頻率的增加，模糊Borda綜合得分逐漸下降。

表7 模糊Borda組合評(píng)價(jià)模型的綜合排名Tab.7 Comprehensive ranking of fuzzy Borda combination evaluation model

2.3.3模糊Borda組合評(píng)價(jià)模型事后檢驗(yàn)

由模糊Borda組合評(píng)價(jià)模型序值與各單一評(píng)價(jià)方法序值的Spearman相關(guān)性分析結(jié)果可以看出，平均相關(guān)系數(shù)為0.925，其中，主成分分析法與模糊Borda模型的排序結(jié)果相關(guān)系數(shù)最高，為0.988。模糊Borda組合評(píng)價(jià)模型的t=6.886>t0.01(8)=3.355，通過了一致性檢驗(yàn)。

3 討論

番茄是一種需水量較大且對(duì)水肥較敏感的蔬菜[31]，結(jié)果期是其水肥敏感期[32]，協(xié)調(diào)的水肥供應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)番茄節(jié)水節(jié)肥高效優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)。不同生育階段營養(yǎng)液滴灌頻率耦合處理對(duì)番茄不同層次果實(shí)的品質(zhì)影響不同。與CK處理相比，營養(yǎng)液滴灌頻率對(duì)番茄第3、5層果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量有明顯的改善效果，對(duì)第1層果實(shí)品質(zhì)無顯著改善，這表明番茄果實(shí)形成初期，滴灌頻率并不是構(gòu)成番茄品質(zhì)形成的主要因子。T2處理(結(jié)果前期營養(yǎng)液滴灌頻率為1次/d、結(jié)果后期營養(yǎng)液滴灌頻率為 3次/d) 的第3層果實(shí)有4個(gè)品質(zhì)指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)，這表明前期滴灌頻率小，滴灌間隔較長，會(huì)形成輕度水分脅迫，有利于番茄品質(zhì)提升[33]。第5層果實(shí)的多數(shù)品質(zhì)指標(biāo)和產(chǎn)量主要受結(jié)果后期滴灌頻率的影響，其中T9處理的品質(zhì)指標(biāo)較差，這說明番茄的品質(zhì)與灌溉頻率表現(xiàn)出一定的飽和效應(yīng)，整個(gè)生育期灌溉頻率增加不利于品質(zhì)的形成，這與王鵬勃等[34]所得結(jié)果一致。哈婷等[35]在關(guān)于供液頻率的研究中，得出供液頻率為3次/d的處理番茄植株長勢(shì)和根系生長較好，產(chǎn)量最大，本研究結(jié)果與其相同。綜上所述，各項(xiàng)指標(biāo)最優(yōu)時(shí)所對(duì)應(yīng)的耦合處理并不完全一致，需要進(jìn)行多目標(biāo)綜合評(píng)價(jià)。

從19世紀(jì)末多目標(biāo)決策問題提出至今已經(jīng)形成了多種比較成熟的評(píng)價(jià)方法[36]，因利用的評(píng)價(jià)信息和挖掘深度不同以及存在的人為因素等，單一評(píng)價(jià)方法的評(píng)價(jià)結(jié)果之間存在差異，均無法對(duì)客觀事實(shí)進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷。因此，將這些單一評(píng)價(jià)方法得出的結(jié)果進(jìn)行組合評(píng)價(jià)，可解決多種單一評(píng)價(jià)方法結(jié)果的不一致性、避免單一評(píng)價(jià)方法的片面性。番茄生育期長，不同果層番茄品質(zhì)并不相同，且品質(zhì)由多個(gè)品質(zhì)指標(biāo)共同決定；產(chǎn)量更是番茄生產(chǎn)中最重要的指標(biāo)之一。以往的番茄品質(zhì)和產(chǎn)量的綜合評(píng)價(jià)只利用了某一層番茄果實(shí)的品質(zhì)指標(biāo)信息，并不能準(zhǔn)確反映整個(gè)生產(chǎn)周期的番茄果實(shí)品質(zhì)。因此，為了統(tǒng)籌兼顧不同層番茄品質(zhì)和產(chǎn)量指標(biāo)，本文利用主成分分析法、TOPSIS分析法、隸屬函數(shù)分析法、灰色關(guān)聯(lián)度分析法4種單一綜合評(píng)價(jià)方法對(duì)番茄多層果實(shí)進(jìn)行品質(zhì)-產(chǎn)量綜合評(píng)價(jià)，并引入模糊Borda組合評(píng)價(jià)方法對(duì)4種方法的結(jié)果進(jìn)行組合評(píng)價(jià)，更為準(zhǔn)確地分析番茄對(duì)耦合處理的響應(yīng)效果。本試驗(yàn)中，主成分分析法、TOPSIS分析法、隸屬函數(shù)分析法、灰色關(guān)聯(lián)度分析法的評(píng)價(jià)結(jié)果間相關(guān)性較高，相關(guān)系數(shù)均值為0.718～0.807，Kendall-W一致性檢驗(yàn)的協(xié)和系數(shù)為0.920，滿足模糊Borda組合評(píng)價(jià)條件。模糊Borda組合評(píng)價(jià)的排序結(jié)果與主成分分析法的排序結(jié)果之間的相關(guān)系數(shù)最高；且以T2處理番茄品質(zhì)和產(chǎn)量綜合最優(yōu)，為最優(yōu)的營養(yǎng)液滴灌方案。同時(shí)，T2、T5和T8處理綜合排名前3，其結(jié)果后期滴灌頻率均為3次/d，且隨著結(jié)果前期滴灌頻率的增加綜合評(píng)價(jià)排名逐漸下降，這說明結(jié)果前期滴灌頻率的增加并不有利于綜合得分的提高，而在適宜范圍內(nèi)增加后期滴灌頻率則有利于品質(zhì)-產(chǎn)量的綜合得分。但本試驗(yàn)僅初步分析了品質(zhì)、產(chǎn)量與滴灌頻率的響應(yīng)關(guān)系，未涉及深入影響機(jī)制，此外，對(duì)于最優(yōu)營養(yǎng)液滴灌方案并未進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用效果分析，尚需開展進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

(1)營養(yǎng)液滴灌頻率對(duì)番茄不同層果實(shí)品質(zhì)影響不同。結(jié)果前期滴灌頻率對(duì)第1層果實(shí)品質(zhì)無明顯改善作用，不同生育期進(jìn)行滴灌頻率耦合處理可以顯著改善番茄第3、5層果實(shí)品質(zhì)并增加單株產(chǎn)量。

(2)主成分分析法、TOPSIS分析法、隸屬函數(shù)分析法、灰色關(guān)聯(lián)度分析法4種單一綜合評(píng)價(jià)方法的排序結(jié)果有差異，但具有一定的相容性，可以進(jìn)行組合評(píng)價(jià)；主成分分析法與模糊Borda法的排序結(jié)果相關(guān)系數(shù)最高。

(3)模糊Borda法綜合評(píng)價(jià)結(jié)果表明，結(jié)果前期滴灌頻率的增加并不有利于綜合得分的提高，而在適宜范圍內(nèi)增加后期滴灌頻率則有利于品質(zhì)-產(chǎn)量的綜合得分。結(jié)果前期滴灌頻率為1次/d、結(jié)果后期滴灌頻率為3次/d的營養(yǎng)液滴灌方案，可使番茄產(chǎn)量較高和多層果實(shí)具有較優(yōu)的品質(zhì)。