作物生长模拟模型在冬小麦灌溉制度优化中的应用

作物生长模拟模型可以综合模拟作物生长发育、产量、品质与环境、管理措施和遗传特性的关系，被广泛应用于量化环境及管理措施等对作物生长发育和生产力形成影响的研究（Chenu et al., 2017; Zhou LL et al., 2018; Hao et al., 2021）。与传统水分生产函数相比，作物模拟模型可以更全面的描述不同水分条件下各类生长指标的变化，目前利用作物模拟模型来研究作物产量与水分的关系已成为灌溉制度优化的主流方向。前人就不同模型对冬小麦灌溉制度的优化已经进行了相关研究。董晓岑（2018）利用DSSAT模型模拟分析了华北平原冬小麦在不同灌溉时期（越冬、拔节、抽穗、灌浆）和不同灌水次数（0-4次）组合下冬小麦产量与水分利用效率的变化，结果表明越冬期和拔节期灌溉60 mm为考虑产量和水分利用效率的最优方案。薛佳欣等（2021）利用APSIM模型分析了不同典型年下灌溉量和灌溉时期与产量和水分利用效率的关系，结果表明干旱、平水及湿润年型下分别在冬小麦播种、拔节、开花期灌溉75mm为适宜华北平原冬小麦高产、节水的灌溉措施。此外，将作物模型与优化模型耦合可以为灌溉制度优化提供新的解决方法（He et al., 2013; Li and Ren, 2019）。Guo等（2021）利用AquaCrop模型结合多目标优化算法对汾渭平原冬小麦和夏玉米区域灌溉模型进行了优化构建，指出灌溉模型优化后灌溉制度相比现行灌溉制度提高了研究区整体产量、水分利用效率及灌溉水利用效率。