基于ARIMA模型的世界大豆单产预测分析

大豆是世界上最重要的油料及经济作物之一,随着世界人口数量的不断增加及耕地面积的持续下降,提高大豆单产潜力越来越受到重视。所以,分析全球大豆未来单产对指导世界大豆生产具有重大意义。然而,迄今为止基于"时间序列"模型预测全球大豆单产潜力尚鲜见报道。因此,本文运用ARIMA(自回归单整移动平均)模型预测分析了世界大豆单产潜力。结果表明:2017、2018、2019、2020和2021年世界大豆平均单产将分别为2 825,2 782,2 920,2 968和3 017 kg·hm~(-2),同期世界大豆最高单产将分别为4 037,4 081,4 129,4 171和4 217 kg·hm~(-2);前者分别是后者的69.98%、70.37%、70.72%、71.16%和71.54%。该结果意味着:就世界大豆生产而言,高产国家进一步提高单产变得越来越困难,未来总产的提高应主要依靠改良中、低产国家耕地;与世界大豆相比,未来提高我国大豆单产尚有较大空间,应保持高产耕地生产力与改良中低产田土并重。     

商豆1310高产栽培技术量化决策模型的研究与应用

为了充分发挥商豆1310的高产潜力,本试验采取五因素二次回归正交旋转组合设计的方法,研究了影响商豆1310产量的种肥、种植密度、追施尿素、多效唑和硼砂5项栽培技术之间的关系,建立了中等以上肥力产量形成的数学模型。经模拟寻优,筛选出了3 750 kg·hm~(-2)以上产量的最佳栽培量化组合方案,即施用种肥135.8～165.0 kg·hm~(-2),种植密度24.4～25.2万株·hm~(-2),追施尿素208.5～232.5 kg·hm~(-2),喷施多效唑1 932.0～2 140.0 g·hm~(-2)、叶喷硼砂1 147.8～1 432.2 g·hm~(-2)。本方案稍作修正后,经2点4.2 hm~2生产示范验证,平均单产3 799.05 kg·hm~(-2),较对照增产15.35%,证明方案可行。     

基于ARIMA模型的中国水稻单产预测分析

在中国水稻单产的光合潜力和"农业生态区划"(AEZ)模型计算的最大潜力的基础上,运用ARIMA(自回归单整移动平均)模型预测了2016—2020年中国水稻单产水平。结果表明,2016、2017、2018、2019和2020年中国水稻单产分别为7 070、7 189、7 311、7 435和7 561 kg/hm~2,分别是其最大潜力7 800 kg/hm~2的90.64%、92.17%、93.73%、95.32%和96.94%,说明提高中国水稻单产将变得越来越困难,未来总产的提高应主要依靠改良中低产稻田。     

粮豆轮作技术的“减肥增效”效应研究——基于东北地区轮作定位试验和农户调研分析

当前东北地区农业生产面临严重的生态环境挑战,在此背景下,该研究利用轮作定位试验和农户调研数据,从两个层面对粮豆轮作技术的"减肥增效"效应展开实证分析。研究结果显示:与已有研究一致,粮豆轮作能够增加玉米和大豆单产,减少大豆农药施用量和玉米化肥施用量。其中,和非轮作相比,轮作的大豆产量高325.65kg·hm~(-2),玉米产量高803.81 kg·hm~(-2),节省大豆农药投入费用42元·hm~(-2),节省玉米化肥投入量117 kg·hm~(-2)。总体而言粮豆轮作技术具有"减肥增效"的生态效应。该研究结果为推广粮豆轮作技术和制定合理的轮作补贴标准提供了科学依据。     

俄罗斯大豆生产及科研

俄罗斯80%~90%的大豆种植区和大豆工业都分布在远东地区,2000~2010年俄罗斯大豆总产量由34.3万t增至121.0万t,基本呈递增趋势。俄罗斯大豆种植面积由2000年的42.1万hm2增至2010年的120.0万hm~2,基本呈递增趋势。俄罗斯大豆产量由2000年的810.0 kg·hm~(-2)增至2010年的1 150.5 kg·hm~(-2),基本呈递增趋势。2013年俄罗斯大豆产量为150.0万t,2013年俄罗斯大豆种植面积为154.0万hm2。近年俄罗斯大豆平均产量为1 200kg·hm~(-2)。     

心土层肥力差异对大豆生长特性及产量的影响

采用盆栽方法研究了不同肥力心土层及不同施磷量对大豆生长特性和产量的影响。结果表明:随着心土层肥力和施磷量的增加,株高和叶绿素显著增加;干物质积累量不同肥力间无规律性变化,磷肥施用量120 kg·hm~(-2)的高肥力心土干物质积累量最高,为116.68 g·盆~(-1),中肥力心土施磷肥量180 kg·hm~(-2)的干物质积累量较高,为107.60g·盆~(-1),低肥力施用磷肥240 kg·hm~(-2)干物质积累量为103.76 g·盆~(-1),心土肥力水平与施肥量达到一定关系有利于干物质积累,处理间差异显著;不同肥力心土层大豆垂直根长差异显著,依次为高中低肥力处理,根干重、根瘤个数和根瘤干重均与不同肥力心土层和施肥量呈正相关;不同肥力心土大豆产量差异显著,高肥力心土施用120 kg·hm~(-2)磷肥大豆产量最高,达到318 g·盆~(-1);中等肥力施用180 kg·hm-2磷肥产量次之,为299.8g·盆~(-1);低等肥力施用240kg·hm~(-2)磷肥居第三,为283.5 g·盆~(-1);不同肥力心土施用适量肥料才能达到最佳效果。     

播期及密度对不同大豆品种农艺性状及产量的影响

田间条件下,以合农60(有限),垦丰16(亚有限)和合丰55(无限)3个大豆品种为试材,采用再裂区试验设计,探讨播期、品种和密度对不同大豆品种农艺性状及产量的影响。结果表明:播期显著影响大豆产量;播期和密度互作、品种和密度互作以及播期、品种和密度互作对大豆产量均产生影响,达到极显著水平。3个大豆品种在铁岭地区适宜播期为5月4日,在此播期下,合农60在密度45万株·hm~(-2)时产量最高,为1 810.5 kg·hm~(-2);而垦丰16和合丰55均在30万株·hm~(-2)时产量最高,分别为1 721.55和1 678.95 kg·hm~(-2)。     

吉林中部大豆高产氮磷钾肥适宜用量研究

研究吉林中部大豆高产氮、磷、钾肥适宜用量,为大豆高产高效施肥提供依据.2006～2007年,以吉育88为供试品种,设计了氮、磷、钾肥量级田间试验.结果表明:吉林中部大豆高产氮肥适宜用量为4567.5 kg·m~(-2),磷肥(P_2O_5)适宜用量为60～90 kg·hm~(-2),钾肥(K_2O)适宜用量为45～80 kg·hm~(-2),氮、磷、钾肥对大豆产量的影响顺序为N>P>K.     

基于RBF神经网络的大豆种植密度和施肥量优化

为解决使用传统回归模型对大豆种植密度及施肥量进行优化时存在的拟合精度低、优化结果不准确等问题,提出一种基于RBF神经网络的优化方法。将大豆种植密度、N、P_2O_5、K_2O施用量作为试验因素,产量作为影响指标,选取黑河43作为试验材料,进行四因素五水平的正交旋转试验,获得各处理下大豆产量数据。对种植密度、施肥量与产量关系构建RBF神经网络拟合模型,对模型进行优化,得到最优种植密度42.65×10~4株·hm~(-2)、施N量61.82 kg·hm~(-2)、施P_2O_5量106.05 kg·hm~(-2)、施K_2O量19.81 kg·hm~(-2),该配比下大豆产量为3 821.48 kg·hm~(-2)。对优化结果进行试验验证,最优配比下大豆实际产量为3 742.29 kg·hm~(-2),与优化结果相对误差为-2.17%,表明该方法有效,且优化结果准确。     

瘠薄亚表层施磷对大豆生长及产量的影响

为促进大豆磷高效利用,通过盆栽模拟试验,在贫磷的亚表层土壤里施过磷酸钙,研究不同磷用量0 kg·hm~(-2)(T_0)、30 kg·hm~(-2)(T_1)、60 kg·hm~(-2)(T_2)、120 kg·hm~(-2)(T_3)、240 kg·hm~(-2)(T_4)对大豆黑农48的生育性状及产量的影响。结果表明:大豆苗期对磷的反应较弱,施磷处理与对照相比对株高、干物质质量的影响差异不显著,SPAD值表现为T_3T_2T_4T_1T_0,其中T_3与T_0处理差异显著,其它各处理间差异未显著;大豆结荚期(R4)表现为:随着施磷量的增加,根系指标及干物质质量呈单峰曲线变化,施磷促进大豆根长、根表面积增大,根瘤数的增加,利于干物质的积累,施磷量≥120 kg·hm~(-2)的处理与≤30 kg·hm~(-2)的处理差异达显著;大豆产量施磷处理与不施磷处理间差异显著,但年季间略有差异,2016年最佳施磷处理为T_2,T_3比T_0处理增产10.5%~12.1%,2017年最佳施磷为T_3处理,盆栽产量为73.0 g,且表现为T_3T_2T_4T_1T_0的趋势,T_3处理与其它各处理差异显著。两年的试验结果进一步证明,在瘠薄缺磷的土壤上进行亚表层磷培肥,最佳施磷处理为T_3,即120 kg·hm~(-2)时为最佳施肥量,能够促进大豆根系的生长,对大豆高产具有重要的意义。     

播种密度及施肥水平对耐密植大豆合农76产量性状的影响

以耐密植大豆品种合农76为试验材料,采用二因素完全随机区组设计,设置5个播种密度(25万,30万,35万,40万及45万株·hm~(-2))和6个施肥水平,研究其对大豆产量及产量相关性状的影响,探索耐密植大豆品种产量相关性状的最优配置,明确该品种最佳播种密度及施肥水平。结果表明:随着播种密度的增加,株高呈升高趋势,节数、单株荚数、单株粒数及百粒重均呈降低趋势;随着施肥水平的提高,株高、节数和百粒重呈升高趋势,单株荚数和单株粒数无明显变化规律;随着播种密度的增加及施肥水平的提高,产量均呈先升高后降低的总体趋势,最高产量处理组合各产量相关性状均未达到最佳表现,而是达到最优配置,群体产量得到最大发挥。在播种密度为40万株·hm~(-2)及施肥水平为磷酸二铵140 kg·hm~(-2)、尿素45 kg·hm~(-2)及氯化钾35 kg·hm~(-2)条件下,产量最高(3 309.77 kg·hm~(-2)),在播种密度为35万株·hm~(-2)及施肥水平为磷酸二铵120 kg·hm~(-2)、尿素40 kg·hm~(-2)及氯化钾30 kg·hm~(-2)条件下,产量次之(3 302.07 kg·hm~(-2))且差异未达到极显著水平,说明适当降低播种密度和施肥水平也能够获得较高的产量,从而达到节本、增效、环保的目的。     

不同施氮量及施氮方式对大豆根瘤生长及产量的影响

以宁夏地区主推品种中黄30为主要研究对象,采用再裂区试验设计,通过接种高效根瘤菌,探讨根瘤菌、施氮量和施氮方式对大豆根瘤干重、根瘤数量以及大豆产量的影响。结果表明:施氮量显著影响大豆结瘤和大豆产量;各处理随着每次施氮量的增加,根瘤干重和根瘤数量的变化趋势均为先增加后下降;产量表现为分次施氮各处理产量一次性施氮各处理产量不施氮(B1)产量;接种根瘤菌处理较不接种根瘤菌处理的根瘤数量及大豆产量显著增加;是否接种根瘤菌与施氮量互作、施氮量与施氮方式互作以及是否接种根瘤菌、施氮量和施氮方式互作对大豆产量均产生极显著影响,中黄30产量最佳组合是A2B3C2(接种根瘤菌、施氮量在75 kg·hm~(-2)且分次施氮)的前提下,产量最高,达到6 020.37 kg·hm~(-2),较不施氮增产8.36%。     

大豆玉米“扩行增密”带状复种技术在山西应用初探

为确定大豆玉米"扩行增密"带状复种技术在山西的增产效果及筛选适宜的大豆品种,应用大豆品种汾豆78与玉米品种大丰30研究了山西省传统玉米大豆套作模式与大豆玉米"扩行增密"带状复种技术对比,应用大豆品种汾豆78、79、56、92及93与玉米品种大丰30进行了大豆新品种筛选。测定了大豆苗期、盛花期、结荚期的叶绿素含量和干物质积累,大豆成熟后的品质,大豆玉米成熟后的植株性状和产量。结果表明:大豆玉米"扩行增密"带状复种技术与传统套作模式相比,带状复种技术下大豆植株总叶绿素、籽粒蛋白质及油脂含量更高,蛋白质和油脂含量分别为42.28%和19.84%,大豆与玉米产量分别为531.0和9 514.5 kg·hm~(-2),分别增产6.6%和70.7%。大豆新品种筛选结果显示,汾豆93在植株生长后期干物质及叶绿素含量最高,植株性状最佳,成熟后籽粒的品质最好,蛋白质和油脂含量分别为44.08%和20.2%,玉米大豆综合产量最高,大豆和玉米的产量分别为894.0及10 550.7 kg·hm-2,比对照组分别增产了68.7%和10.9%。表明这种大豆玉米"扩行增密"带状复种技术适合在山西省生态环境条件下应用推广,汾豆93与大丰30是"扩行增密"带状复种模式较好的搭配品种。     

钾肥施用对菜用大豆和普通大豆开花后氮素积累的影响

钾素营养充足,可以提高作物抗逆能力和产量。随着氮、磷肥在生产中施用的增加,钾肥已逐渐成为作物产量的最大限制因子。大豆开花后籽粒形成期是大豆氮素积累、产量提高的重要时期,文章对钾肥施用后菜用大豆和普通大豆两者开花后氮素的积累进行了比较研究。在正常氮磷种肥用量基础上,设置3种施钾处理:不施钾(K0)、种肥施钾120 kg·hm~(-2)(K1)、种肥施钾120 kg·hm~(-2)且在花、荚期喷施30 kg·hm~(-2)叶面钾肥(K2),探究菜用大豆、普通大豆开花后28~56 d内籽粒、叶片、茎中氮素积累动态。结果表明:施用钾肥增进两种类型大豆植株各部位中氮素积累。同时期内,两种类型大豆在各施肥处理下各部位的氮素积累量均为K2K1K0,大豆植株各部位中相对氮素累积量均为籽粒叶片茎。钾肥施用对提高菜用大豆籽粒氮素含量的效应高于普通大豆,与K0相比,K2处理下菜用大豆、普通大豆籽粒平均氮素含量分别增加了0.19%和0.1%。施用钾肥提高了菜用大豆叶片氮素转移效率,相比K0处理,K1、K2处理分别增加了6.1%、8.2%,而对普通大豆影响不大。钾肥施用显著增加普通大豆茎中氮素积累,但菜用大豆品种间差异较大。     

夏播大豆产量的环境响应及高产品种的主要特性

为明确生长环境对夏播大豆产量的影响及高产品种的主要性状特征,选用50份大豆品种在黄淮海夏播大豆生态区的蒙城、阜南、龙亢试验点进行连续三年的田间试验,研究不同环境下夏播大豆产量和高产大豆品种的农艺、品质、适应性等。结果表明:(1)试点间、年份间及品种间产量差异均达到极显著水平,试点间方差占总方差的15.75%,年份间方差占6.48%,品种间方差占24.90%。3个试点中,蒙城点产量最高,龙亢点最低,平均产量相差在343.63~1 133.28 kg·hm-2,三年均达极显著水平。(2)有14份品种在3年9点次试验中平均产量高于2 700.00 kg·hm~(-2),其中11份是亚有限生长习性,3份是有限生长习性,产量位于前4位的全部是亚有限生长习性品种。高产品种中,亚有限生长习性品种的生殖期、单株粒数等均值大于有限生长习性品种,结荚高度、百粒重等小于有限生长习性品种。与普通品种比较:高产大豆品种的生殖期、主茎节数、单株粒重、种子脂肪含量均值均大于普通品种达极显著水平(t=2.94**;t=3.23**;t=2.87**;t=2.89**),种子蛋白含量低于普通品种达极显著水平(t=2.98**)。(3)筛选出14份高产大豆品种,其中产量位于前四位的分别是高丰1号、GR8836、铁杆1号及中品661,均有较好的广适性。同时,高产品种在蒙城试验点,具有更高的产量和更好的适应性表现。不利的生长环境是目前黄淮夏播生态区大豆产量的主要限制因素之一,针对大豆生长的不利因素,优化栽培技术并配合高产品种,可以起到增产、稳产作用。高产大豆品种一般具有生殖期较长、主茎节数较多、单株粒重较大,脂肪含量较高的特点。亚有限生长习性品种可能因为具有更好的环境适应能力,所以在试验中有更好的产量表现,应该在未来的研究中给予重视。     

密度对高蛋白大豆生长动态及产量的影响

为揭示黄淮海地区高蛋白大豆生长动态及产量的影响,以冀豆21为材料,研究了不同种植密度(16.5万、19.5万、22.5万、25.5万株·hm~(-2))下,高蛋白大豆不同生育期株高、叶面积指数、干物质积累分配等指标生长动态及产量的影响。结果表明:随生育期延长和密度水平增大,株高和叶面积指数均呈上升趋势,均在鼓粒期达到最大;单株及各器官干物质积累量均随密度增加而减小;群体及各器官干物质积累量随密度增加先升高后降低,鼓粒期达到峰值,鼓粒期以后开始下降,以密度22.5万株·hm~(-2)处理最大;单株及群体积累的干物质前期主要用于营养器官生长,后期主要分配给生殖器官;群体植株产量随密度水平增大先增加后减小,当密度为22.5万株·hm~(-2)时,群体产量最高,为3 726.67 kg·hm~(-2)。     

基于AEZ模型的我国马铃薯产量潜力的农作制区划分析

根据联合国粮农组织(FAO)和国际应用系统分析研究所(IIASA)基于中国1961～1997年的统计资料(经多方校正)共同开发的AEZ模型,运用GIS平台计算了中国41个农作制亚区的马铃薯生产潜力,并指出了单产最高潜力分布区域。研究结果表明:我国马铃薯的最高产量潜力大约将是目前产量的2～3倍。这对我国马铃薯高产育种及栽培具有重要参考意义。     

基于AEZ模型我国农作制区划的玉米产量潜力分析

根据联合国粮农组织(FAO)和国际应用系统分析研究所(IIASA)基于中国1961￣1997的统计资料(经多方校正)共同开发的AEZ模型,运用GIS平台计算了中国41个农作制亚区的玉米生产潜力,并指出了单产最高潜力分布区域。研究结果表明:我国玉米的最高产量潜力大约是目前产量的2.5倍,这对我国玉米高产育种及栽培具有重要参考意义。     

河套地区麦后复种大豆的产量形成与品质特性比较

为探讨河套地区麦后复种不同大豆品种的产量形成和品质特性,增加单位面积耕地的经济效益,促进当地农业种植模式调整,本试验用黑河35、黑河44、黑河49极早熟大豆品种进行麦后复种试验,设覆膜和未覆膜2种复种处理,大豆生长发育期内调查测定其主要产量相关性状和籽粒蛋白质含量。结果表明:同一大豆品种的相同时期覆膜种植的大豆株高、小花数、成荚率、单株籽粒干重、百粒重和产量都高于或显著高于未覆膜的。覆膜种植黑河49的株高、小花数最高,分别达40.87 cm和35.86个;覆膜种植黑河44的豆荚数最多、成荚率最高,分别达15.98荚和44.60%;覆膜黑河44的单株籽粒干重、百粒重和产量最高,分别达6.53 g、13.71 g和1 469.3 kg·hm~(-2),显著高于未覆膜种植的3个品种。麦后复种大豆的籽粒蛋白质含量显著低于春种大豆,且覆膜处理高于未覆膜。覆膜种植黑河44和黑河49较其它处理表现优良,是河套地区较好的麦后复种大豆品种。