2003-2011年中国粮食增产的贡献因素分析

理清2003年以来中国粮食产量增加的主要贡献因子及其贡献率,对于及时调整农业政策,保持和提升粮食生产能力有重要的意义。该文利用2003-2011年中国粮食及其各构成品种(根据国家统计局,粮食作物包括稻谷、小麦、玉米、薯类、豆类和其他谷物)的产量和播种面积数据,采用贡献因素分解的研究方法,研究了2003年以来中国粮食增产的作物和地区贡献,以及面积、单产和种植结构调整对于粮食增产的贡献率,并对各增产主力省区和主要粮食作物的增产贡献因素进行了分析,划定了增产主导类型。结果显示:研究期粮食增产全部来自3大粮食作物,其中玉米贡献了一半以上的增产量;杂粮、豆类和薯类总产均出现下降,其播种面积则分别下降了25.7%、17.4%和8.2%。地区贡献以黑龙江和河南最为突出,累积贡献率超过1/3;累积贡献率超过90%的13个省区,除新疆外其余都是粮食主产省区。作为传统农区的四川,其粮食增产贡献率仅为1.6%,与山西、陕西和甘肃等非主产区基本相当;全国粮食增产的面积贡献率最大,达到46.3%,其次是单产贡献率(44.2%),结构调整的贡献率将近10%,其中一半以上来自豆类向稻谷和玉米的调整;稻谷、玉米和春小麦的增产为面积主导型,而冬小麦的增产为单产和面积共同作用型;除河南和安徽为单产主导型,吉林和河北为面积单产共同作用型,其他增产主力省区的增产类型均为面积主导型。综合来看,2003-2011年中国粮食增产是以面积增加主导的外延式增产方式。由于粮食消费结构和国际粮食贸易容量的限制,今后结构调整的潜力已经很小。因此,在稳定粮食播种面积的基础上,进一步提高粮食作物的单产水平是今后稳定和提高粮食生产能力的重要举措。研究结果可为今后农业政策的调整提供决策依据。     

中国主要粮食作物化肥施用量与效率变化分析

2004年至今,在国家支农政策的推动下,农业种植结构大幅度调整,粮食产量连续增加,而且启动了全国测土配方施肥项目。采用2008年的农户调研数据与2001年进行对比,揭示了我国粮食生产体系中化肥效率的变化。结果表明,过去7年中小麦和玉米的单位面积化肥用量分别增加5.4%和29.0%,而水稻减少4.3%。全国粮食作物化肥消费总量增加1.3×106t,但占全国化肥消费总量的比重从68%下降到50%。用PFP(粮食产量除以化肥用量)表征化肥效率,发现三大粮食作物的化肥效率大小排列顺序为水稻小麦玉米;7年中小麦和水稻的化肥偏生产力分别从10.6 kg/kg增加到11.9 kg/kg,13.9 kg/kg增加到15.7 kg/kg,玉米的化肥偏生产力从13.8 kg/kg下降到11.5kg/kg。我国农业种植结构调整对化肥施用量影响较大。粮食作物向优势主产区集中以及机械和管理措施的改善有利于进一步提高粮食作物化肥效率,但经济作物播种面积仍在大幅增加,这将对全国化肥效率变化带来变数。     

广东省1949-2006年粮食生产的时序变化研究

利用1949-2006年广东省粮食生产的长时间序列统计数据, 分析了全省50多年来粮食生产的变化趋势, 并从粮食单产与播种面积、作物种植结构、复种指数、农业技术及农业投资等方面剖析了全省粮食生产变化的主要机制。结果表明：建国以来, 随着人口增加和产业发展, 在耕地与粮食播种面积逐年减少的情况下, 广东省粮食总产量一直在波动中增长, 主要原因在于：（1）影响粮食生产的主要因子——粮食单产的提高使全省粮食总产保持稳步增长;（2）广东省粮食作物以稻谷为主, 其种植面积的波动不大, 且单产逐年增加;（3）在耕地面积减少的情况下, 提高复种指数可提高区域的粮食生产;（4）农业机械总动力、化肥和农药的施用等农业技术的提高及农业基本建设投资的增加很大程度上促进了粮食生产的良好发展。     

广东省1949~2006年粮食生产的时序变化研究

利用1949～2006年广东省粮食生产的长时间序列统计数据, 分析了全省50多年来粮食生产的变化趋势, 并从粮食单产与播种面积、作物种植结构、复种指数、农业技术及农业投资等方面剖析了全省粮食生产变化的主要机制.结果表明:建国以来, 随着人口增加和产业发展, 在耕地与粮食播种面积逐年减少的情况下, 广东省粮食总产量一直在波动中增长, 主要原因在于:(1)影响粮食生产的主要因子--粮食单产的提高使全省粮食总产保持稳步增长;(2)广东省粮食作物以稻谷为主, 其种植面积的波动不大, 且单产逐年增加;(3)在耕地面积减少的情况下, 提高复种指数可提高区域的粮食生产;(4)农业机械总动力、化肥和农药的施用等农业技术的提高及农业基本建设投资的增加很大程度上促进了粮食生产的良好发展.     

山东省粮食作物的化肥施用状况分析

在农户抽样调查数据的基础上,分析了山东省粮食作物上施用化肥的状况。通过对山东省不同地区2003年施肥状况调查并结合统计资料分析表明,粮食作物上施肥占化肥总投入的比例逐年在下降,但单位面积化肥投入量却稳步提高。在氮肥的品种构成中,低浓度的碳酸氢铵提供了46.8%的施氮量,仍占有重要地位。山东省粮食作物单位面积化肥平均用量为251.1 kg/hm2,其中小麦平均施肥量最高,达到277.6 kg/hm2;另外就施氮量来说,玉米施氮量最高,平均用量为175.2 kg/hm2;小麦施磷量最高,平均用量为97.6 kg/hm2;薯类施钾量最高,平均用量为55.7 kg/hm2。从施肥的氮磷比例来看,小麦上施用化肥的氮磷比例为1∶0.7,高于推荐施肥比例,玉米上施用化肥的氮磷比例为1∶0.25,低于推荐施肥比例。     

新的粮食增长点在哪里 薯类增粮空间大

1稻谷、小麦、玉米是我国人民三大主粮 国家统计局数据显示．2012年我国粮食总产5．8957亿t,其中稻谷2．0429亿t．小麦1．2058亿t,玉米2．0812亿t,三大主粮占90．4％。近9年来．我国粮食连续增产,累计增产1．5890亿t,年均增产1765万t．增量主要来自稻谷、小麦、玉米。一个客观的事实是,连续9年增产后,主粮继续增产有难度。     

山东省粮食作物的化肥施用状况分析

在农户抽样调查数据的基础上，分析了山东省粮食作物上施用化肥的状况。通过对山东省不同地区2003年施肥状况调查并结合统计资料分析表明，粮食作物上施肥占化肥总投入的比例逐年在下降，但单位面积化肥投入量却稳步提高。在氮肥的品种构成中，低浓度的碳酸氢铵提供了46．8％的施氮量，仍占有重要地位。山东省粮食作物单位面积化肥平均用量为251．1kg／hm^2，其中小麦平均施肥量最高，达到277．6kg／hm^2；另外就施氮量来说，玉米施氮量最高，平均用量为175．2kg／hm^2；小麦施磷量最高，平均用量为97．6kg／hm^2；薯类施钾量最高，平均用量为55．7kg／hm^2。从施肥的氮磷比例来看，小麦上施用化肥的氮磷比例为1：0．7，高于推荐施肥比例，玉米上施用化肥的氮磷比例为1：0．25，低于推荐施肥比例。     

基于经验模态分解的中国粮食单产波动特征及影响因素

探索中国粮食单产的多尺度波动特征及其影响因素,进而有针对性地采取措施来稳定和提高粮食单产对保障中国粮食安全有重要意义。该文对1978-2012年中国粮食及其主要构成作物稻谷、小麦和玉米的单位面积产量,利用经验模态分解方法进行了多尺度波动分解,并分析了改革开放以来中国粮食单产波动的多尺度特征及其主要影响因素。结果表明:1)应用经验模态分解方法可以将1978年以来中国的粮食和三大作物的单产分解为1个趋势项和2个波动项,分别反应了科技、政策和气候对于中国粮食单产波动的影响。其中技术趋势为主导,2个尺度的波动都较小。2)粮食趋势单产年增长率从1997年前的2.28%下降到之后的0.69%,明显放缓。稻谷的趋势单产与粮食走势最为接近,但1997年以后几乎走平。玉米和小麦的趋势单产增速1997年后虽有所下降,但目前上升依然明显。3)中期波动项包括了3个完整的周期和1个进行中的周期,且与中国粮食政策的重大调整及其所产生的后效在时段上具有很好的一致性。总体看粮食生产领域政策的影响大于气候的影响,但不同作物对各种政策的响应也有所不同,土地、税收、补贴、奖励和保险政策的普惠性和同步性较价格政策更强。小麦的中期波动率明显大于其他作物,显示其对政策更加敏感。4)粮食单产的短期波动率为1.80%,其中玉米为3.38%,高于小麦(2.55%)和稻谷(1.06%),显示中国的粮食生产系统有较强的抵御气象灾害的能力,但玉米防灾能力不及稻谷和小麦。5)综合长期趋势和中短期波动来看,3大作物中稻谷最为稳产。稻谷的主要问题是1998年以后单产的趋势产量上升乏力,玉米的主要问题是短期波动较大,受气象灾害的影响大,而小麦的政策波动大于玉米和稻谷。当前中国的农业已经进入了新的发展阶段,农业政策的调整势在必行,该研究结果可为新阶段农业宏观调控政策的制定提供决策依据。     

2014-2016年我国种植业化肥施用状况及问题

【目的】种植业化肥施用量的变化不仅影响着我国化肥的供销平衡,还与环境安全密切相关。掌握种植业化肥施用状况是贯彻新发展理念,推进农业供给侧结构性改革的重要前提保障。【方法】本研究利用农业农村部339个国家级基层肥料信息网点调查数据,计算2014—2016年我国种植业化肥施用总量,并对主要农作物和不同区域化肥施用量和化肥施用品种分别进行统计分析。【结果】2014—2016年我国种植业化肥施用量分别为5989.7万t、6052.6万t和6041.4万t,其中三大粮食作物小麦、玉米、水稻年均化肥施用总量分别为728.3万t、1214.2万t和887.1万t,合计占到化肥施用总量的46.9%,华北、华中南和华东三个区域年均化肥施用总量分别为1603.1万t、1156.8万t和978.7万t,合计占到化肥施用总量的62.0%,复合(混)肥和尿素是农民最常购买的两种肥料,年均购买比例分别为76.8%和65.1%。【结论】我国种植业化肥施用量在2016年首次实现了零增长,化肥减量工作取得重要进展,但区域养分供应不平衡现象突出,主要表现为华北、华中南养分盈余较大,西南、西北养分供应不足。不同作物体系也存在施肥不平衡的问题,小麦、水稻基本合理,玉米和花生投入过量,甘蔗和棉花投入不足。建议国家加大力度推进测土配方施肥、机械施肥、有机肥替代化肥等高效施肥模式,促进化肥减量增效,助力乡村振兴战略实施。     

东北三省区耕地资源与粮食生产潜力分析

东北三省区是我国最大的商品粮基地,其粮食生产能力关系到国家粮食安全。本文以1980/1996~2014年耕地面积和粮食生产系列数据为样本,应用时间序列预测方法,分析预测了东北三省区2020年耕地面积、复种指数、粮作与非粮作面积比、粮食作物结构、三大粮食作物单产和粮食总产量。预测结果表明,到2020年,东北三省区耕地面积为27841×103 hm2,粮食作物与非粮作物面积比为90.9:9.1,粮食作物播种面积为22448×103 hm2,粮食总产能力为1.41×108t,与2014年相比增产60.2%,未来东北三省区粮食总生产能力呈稳定上升之势。     

EFFECTS OF CARBONIZED CHICKEN MANURE ON THE GROWTH,NODULATION, YIELD,NITROGEN AND PHOSPHORUS CONTENTS OF FOUR GRAIN LEGUMES

The effects of carbonized chicken manure (CCM) on the growth, nodulation, yield, nitrogen (N) and phosphorus (P) contents of four grain legumes (soybean, cowpea, common bean and adzuki bean) were evaluated in a greenhouse experiment. Carbonized chicken manure produced from chicken manure dried in a furnace at 450°C was used in this experiment. The manure was incorporated into the sandy loam soil of each grain legume at two rates (0 kg N ha^?1 and 100 kg N ha^?1) three weeks before sowing. Growth, nodulation and total biomass N and P were evaluated at peak flowering stage of growth. The CCM showed positive effects on nodule number and weight of soybean and cowpea while it depressed nodule number in adzuki bean. Biomass total N content of soybean and cowpea increased with CCM supply while it decreased in adzuki bean. Biomass and seed total P content of soybean, cowpea and adzuki bean all increased in response to CCM application. Soybean and cowpea seed yields increased by 27% and 43% respectively in response to CCM supply. There was a strong positive correlation between seed P content and seed yield of soybean which indicates the importance of elemental P to soybean seed yield. No such phenomenon was observed in adzuki bean. A strong positive correlation was also observed between seed total N content and seed yield of the grain legumes. The results indicate that although common bean had the highest biomass total P content at peak flowering stage both vegetative and reproductive growth were poor due to the unsuitably high day/night temperatures in the greenhouse. Application of CCM slightly depressed yield of adzuki bean due to the reduction in the number of pods per pot and the 100 seed weight. This study shows that CCM is a good source of N and P for the growth, nodulation and yield of some grain legumes particularly soybean and cowpea.     

增温条件下不同土壤粒级有机碳和全氮的分布

[目的]分析气温上升后土壤养分的变化情况,为今后应对全球变暖提供数据支持。[方法]以中国华北平原的耕地褐土为材料,采用沉降虹吸法,研究在增温条件下土壤3个粒级有机无机复合体组成以及有机碳和全氮的变化情况。[结果]土壤有机无机复合体分布在增温条件下没有明显变化。有机碳含量增加而全氮含量降低。从不同粒级来看,3种粒级的有机碳含量都有增加,而全氮含量在个别小粒级会有所增加而砂粒的全氮含量变化不明显。土壤碳氮比比较稳定。有机碳分配有往大粒级转移的趋势,而全氮分布未表现出明显规律。[结论]增温在一定程度上加速有机质分解使得土壤有机碳含量上升,在较小粒级上更加明显。而全氮含量因为反矿化等作用会出现下降,但是相比对照组有增长。     

山东省年粮食总产量的神经网络预测研究

以1978年-2007年间山东省年粮食总产量为研究对象,基于后向传播算法的神经网络模型,开展粮食总产量的非线性建模和预测研究。研究结果表明,山东省粮食总产量的年际变化呈现较强的非线性特征,建立的粮食总产量反向传播神经网络模型预测精度较高。两个验证样本的预测相对值分别为0.0475,0.0084,预测误差分别为5.38%和9.23%,在10%的误差范围内,可以应用于时间序列支持下的山东省粮食总产量的预测。     

施氮水平对黄土旱塬区小麦产量和土壤有机碳、氮的影响

施用氮肥是雨养农业区提高作物产量和土壤有机碳（SOC）、氮[TSN（Total soil N）]含量的重要养分管理措施。利用长期田间试验（1984～2007）,定量评价了常规耕作条件下5个施氮水平N 0（N0）、45（N45）、90（N90）、135（N135）和180（N180）kg/hm2处理下,小麦子粒产量、SOC、TSN和氮肥利用效率的变化。研究了施氮水平对黄土旱塬区旱地小麦产量、SOC和TSN积累的影响。结果表明,1984～2007年期间,N0、N45、N90、N135和N180处理小麦产量的平均值依次为1.2、2.4、2.9、3.2和3.4 t/hm2;N0处理的小麦产量随试验年限而降低,年降低幅度达67 kg/hm2（P0.001）;但增施氮肥后降低趋势得到显著控制,当施氮水平提高到N 90 kg/hm2时,产量随年限呈现出缓慢升高的趋势。随着施氮水平的提高,地上部氮肥利用率由40%（N45处理）降低到28%（N180）。不同施氮水平条件下,SOC含量随年限呈缓慢升高趋势。23年后（2007年）,N0、N45、N90、N135和N180处理下,0—20 cm土层SOC储量依次为16.9、18.2、18.7、19.0和19.1 t/hm2;TSN储量依次为2.03、2.16 、2.24 、2.34和2.37 t/hm2。施氮水平与产量呈显著的抛物线关系（R2＝0.993）。产量与SOC存在着极显著的线性相关关系（R2=0.997）。增施N 1 kg/hm2,小麦产量可提高29 kg/hm2,SOC提高1.2 kg/hm2,TSN提高0.13 kg/hm2。根茬还田量的增加是导致黄土旱塬区SOC和TSN提高的主要因素。     

大麦籽粒总花色苷含量的遗传变异及其与粒色的相关分析

有色大麦较普通大麦含有较多花色苷等活性成分,具有较好的保健和辅助治疗功能。为了解大麦籽粒花色苷的遗传特点,选育高花色苷含量的大麦新品系,本研究以紫光芒裸二棱×Schooner构建的193个重组自交系为材料,测定3个试点[玉溪(2013年)、白邑(2014年)及嵩明(2015年)]的大麦籽粒总花色苷含量和粒色,分析大麦籽粒总花色苷含量的遗传变异及其与粒色的相关性。结果表明,大麦RIL群体籽粒总花色苷含量遗传变异大,3个试验点大麦总花色苷含量变异范围分别为0.36~1.38、0.50~1.50、0.50~1.58 mg·g^-1,变异系数为25.00%~33.85%。大麦总花色苷含量呈右偏态、尖顶峰分布,由主效基因控制遗传。高海拔冷凉气候在一定程度上有利于大麦籽粒总花色苷含量累积。3个试点大麦总花色苷含量与粒色均呈极显著正相关,表明大麦籽粒颜色越深,其总花色苷含量越高。与紫光芒裸二棱相比,3个试点有8个共同株系(27、34、35、37、38、60、138、167)的总花色苷含量显著或极显著提高。本研究结果为高花色苷含量大麦种质创新及育种提供了一定的理论依据。     

Developing a dynamic yield and growth model for maize under various water and nitrogen regimes

Better irrigation and nitrogen (N) scheduling and more efficient management of crop production require modeling of plant growth and crop yield. Models become more applicable if they are simple and require less and accessible inputs. The objective of this study was to use simple equations of soil water budget, evapotranspiration (ET), leaf area index (LAI), yield, and harvest index (HI)–transpiration function to develop a model for the prediction of growth and yield of maize under various water and N rates. The model was calibrated based on given data under sprinkler irrigation and verified based on independent data under furrow irrigation. The comparison between predicted and measured values of different crop parameters did not show any significant difference and the model was able to estimate LAI, ET, soil water content, HI, dry matter, and grain yield properly. Furthermore, an equation was presented to predict daily dry matter accumulation by a logistic curve for different water and N applications. It was concluded that the presented simple model was able to predict crop yield quite well and hence could be used for farm irrigation and N scheduling and management of both. Furthermore, the relationship between LAI and ET may be different in various environmental conditions that should be considered in using the model.     

红边参数在作物营养诊断和品质预报上的应用

通过对红边参数与反映作物碳氮代谢典型的生物化学参数叶片全氮和叶片可溶性糖进行相关分析,结果表明,可运用红边位置来反演叶片可溶性糖含量,归一化最小振幅来反演叶片全氮含量。并建立了基于红边参数的生化组分统计回归模型和基于叶片全氮与可溶解性糖比值与籽粒蛋白品质指标间的回归方程,并对建模试验所建立方程进行了检验。表明利用运用红边参数反演叶片全氮和可溶性糖含量进而预测小麦蛋白品质是可行的。为生产上利用遥感手段大面积、无破坏、及时评价冬小麦生长状态和在开花期进行小麦品质的预测预报研究提供重要依据。     

灰色预测方法在山东省粮食总产量预测中的应用

以1995年~2004年山东省粮食总产量为原始数据,建立GM（1,1）灰色预测模型。对模型进行一次残差序列分析后,经精度检验小误差概率p=0.8889,后验比c=0.4830,模型精度等级达到合格水平,可以用来进行预测。用该模型预测未来3年山东省粮食总产量分别为3335.735万t、3247.150万t和3161.735万t,粮食产量有逐年下降的趋势。     

Effects of Nitrogen Management on Soil Nitrogen Content and Rice Grain Yield in Double Cropping Rice Production Area with Continuous Full Amount of Straw Returning

ABSTRACT

In order to formulate a nitrogen (N) management strategy under continuous full amount of straw returning (CFSR) for double cropping rice production, long-term (2013–2016) paddy field experiments were conducted in double cropping rice production area in the Jiangxi province, China. Five N fertilizer treatments under CFSR were tested, that is, (i) no N fertilizer application (CK); (ii) conventional N fertilizer application (165kg N ha^?1 and 195 kg N ha^?1 in early and late rice variety with the ratio of basal dressing to topdressing as 6:4, respectively) (CNF_6:4); (iii) recommended N fertilizer application (135 kg ha^?1 N and 165 kg ha^?1 N in early and late rice variety with the ratio of basal dressing to topdressing as 4:6, 6:4, and 8:2, respectively) (RNF_4:6, RNF_6:4, and RNF_8:2). Nitrogen fertilizer treatments under CFSR had 5.70% and 8.93% higher soil total nitrogen (TN), 1.32% and 0.80% higher available nitrogen (AN), 16.55% and 22.94% higher NH₄⁺-N, and 13.10% and 7.93% higher NO₃^--N than CK treatments in early and late rice variety, respectively. There were no differences in soil TN, AN, NH₄⁺-N, and NO₃^--N contents between CNF6:4 and RNF6:4 treatments, while CNF6:4 treatment showed higher or significantly higher soil N contents than RNF4:6 and RNF8:2 treatments. N fertilizer treatment under CFSR showed 88.9% and 43.20% higher grain yield and 62.15% and 42.52% higher panicle numbers than CK treatments in early and late rice variety, respectively. Compared with CNF6:4, RNF treatments did not significantly reduce grain yield and yield components in early and late rice variety, respectively, except for RNF8:2. Compared with RNF6:4 and 8:2, RNF4:6 showed higher rice grain yield, while no obvious differences in yield components were obtained among all RNF treatments. We concluded that N fertilizer under CFSR was helpful to improve soil N contents and double rice grain yield and panicle numbers. Appropriate reduction of N application (18% and 15% reduction in early and late rice variety, respectively) on the basis of adjusting ratio of basal dressing to topdressing as 4:6 and 6:4 did not significantly reduce soil TN and double rice grain yield and yield components, especially, the 40% basal N dressing and 60% N topdressing was beneficial to increase double rice grain yield under CFSR.     

偏最小二乘法同时测定稻米中的直链和支链淀粉

本文研究偏最小二乘法同时测定稻米中的直链和支链淀粉含量的实验条件,可以不用预先测定总淀粉,无需控伽每个样品总淀粉使之相同,结果直链和支链淀粉的平均回收率分别为99.70%和102.06%,测定结果和国家标准的方法基本相符,而具有简便快速、准确、可靠,适于大批量样品分析的特点。