基于DSSAT模型的广西地区甘蔗亏缺灌溉优化

【目的】优化广西地区甘蔗灌溉制度,提升甘蔗产量。【方法】分别在甘蔗苗期(T1—T4处理)、分蘖期(T5—T8处理)、伸长期(T9—T12处理)、成熟期(T13—T16处理)设定10、20、30、40 mm的亏缺灌溉处理,以每个生育期灌水量50 mm为对照(CK),共计17个处理,借助DSSAT模型研究甘蔗在不同亏缺灌溉处理下,产量、水分生产率(WUE)和灌溉水分利用效率(IWUE)的变化特征;通过确定需要优化的生育阶段,使用遗传算法对田间试验设置5个灌溉处理(40、80、120、160、200mm)进行优化。【结果】减少甘蔗苗期、分蘖期和成熟期的灌溉量促进了WUE和IWUE的提升,且产量的提升不明显;当减少甘蔗伸长期的灌溉量时,产量表现为:T12处理T10处理T9处理T11处理,亏缺灌溉对各处理产量影响明显,分别比CK产量降低了3.53、5.40、9.86、12.33t/hm~2;遗传算法对甘蔗苗期、分蘖期和成熟期的优化,提升了产量和WUE。在120 mm处理和160 mm处理下,算法优化田间亏缺灌溉的产量分别提升了2.5%、8.7%,WUE除40mm处理外,均优于非优化的亏缺灌溉。【结论】在综合考虑甘蔗产量和WUE最优的情况下,遗传算法优化的亏缺灌溉,120 mm处理和160 mm处理具有一定的优势。