营养素有限的生产对应于一种情况，即水不是限制性的，但营养素的可用性不足以覆盖作物的生长-需求，这实际上与N非常常见（也适用于部分施用的肥料因浸出、挥发或脱氮而损失的情况）。通常在（亚）湿润气候中，水分限制产量高于养分限制产量，因此可以在不灌溉的情况下通过养分施用提高产量，但在严重干旱的情况下，养分限制产量可能超过水分限制产量，然后灌水以提高产量。

生产水平的降低

在这种情况下，作物产量会因虫害、疾病、杂草竞争和污染物（臭氧、盐或重金属）等因素而进一步降低。这一产量水平反映了农民实际从农田收获的产量。不同产量水平之间的差距（产量差距）在全球范围内差异很大，寻找缩小产量差距的方法是一个正在进行的研究领域，参见 http://yieldgap.org

现实很少与这些生长/生产水平中的一个完全对应，但将具体情况减少到其中一个是有用的，因为这使您能够专注于作物生产的主要环境约束，如光照、温度、水和宏观营养素氮（N）、磷（P）和钾（K）。其他因素通常可以忽略，因为它们不会影响作物的生长速度（De Wit，1986；Rabbinge和De Wit；1989；Penning De Vries等人，1989）。

水分胁迫水平下WOFOST模型主要模拟作物生长和土壤水分平衡两个方面过程（图1）。这两方面过程相互作用，相辅相成。土壤水分平衡子模型模拟出逐日作物水分胁迫系数——相对蒸腾（Ta/Tm），用于修正水分胁迫对光合作用以及LAI增长的影响，而LAI反过来又参与了土壤水分平衡过程中最大可能蒸腾与实际蒸腾的计算。因此，对于模拟水分胁迫条件下冬小麦生长发育及产量形成过程来说，土壤水分平衡过程模拟的准确性直接影响到作物模型的模拟效果。

WOFOST的作物生长过程，主要包括物候发育、冠层光合作用、呼吸作用、干物质积累及分配等。土壤水分平衡过程主要包括降水、灌溉、渗透、地表蒸发、作物蒸腾、毛管水上升等过程，并以此为基础估算逐日土壤含水量以及作物水分胁迫系数。

干物质生产的基础是冠层总CO2同化速率，它根据冠层吸收的太阳辐射能量和作物叶面积来计算。通过吸收的太阳辐射和单叶片的光合计算出作物的日同化量。部分同化产物—碳水化合物被用于维持呼吸作用而消耗，剩下的被转化成结构干物质，在转化过程中又有一些干物质被消耗（生长呼吸作用）。产生的干物质在根、茎、叶、贮存器官中进行分配，分配系数随发育阶段的不同而不同。叶片又按日龄分组，在作物的发育阶段中，有一些叶片由于老化而死亡。发育阶段的计算是以积温或日长来计算。各器官的总重量通过对每日的同化量进行积分得到。