基于LMDI的山东省粮食产量影响因素分解

为定量探寻不同因素对山东省粮食产量的影响,分析粮食产量波动的内在原因,本文选用对数平均迪式分解指数(LMDI)模型,将山东省1994-2013年粮食产量变化原因分解为耕地面积、复种指数、粮作比例、粮食单产四个因素进行分析。结果表明:1近20年间山东省粮食产量呈现波动式增加,且粮食单产的变化趋势与粮食总产趋势大致相符;2省级尺度上,耕地面积与粮作比例为抑制粮食增产的主要原因,粮食单产为促进粮食增产的主要原因;3从市域尺度,各因素对粮食产量的作用方向和作用力度均存在较大差异,表现出较强的个体差异。     

贵州粮食产量波动的影响因素研究

利用20世纪80年代以来的统计数据,运用数理统计方法对贵州粮食产量波动的影响因素进行研究。结果表明:粮食单产水平提高和粮食播种面积增加对贵州粮食产量增长的贡献分别为59.83%和40.17%;粮食单产总体水平的提高主要来源于各种粮食作物自身单产水平的提高,其对贵州粮食产量增长的贡献高达73.79%,而粮食生产内部结构调整对粮食增产的贡献为-13.96%,但结构调整对贵州粮食增产的贡献率在逐步提高、且"十五"以来结构调整的贡献率表现为正;在众多影响贵州粮食单产的因素中,影响最为显著的是旱灾率和结构变动协调性系数,且均表现为负,表明高产粮食作物对低产粮食作物的种植替代必须慎重。     

基于灰色关联分析法的河南省粮食产量影响因素研究

科学合理地利用农业各生产资源要素,是促进粮食增产、确保粮食安全的关键.选取全国第一夏粮大省河南省为研究对象,基于2000—2019年统计数据,运用灰色关联方法分析了影响粮食产量的因素,并通过时间序列模型对未来一个时期内河南省粮食产量进行了预测.结果表明:在影响河南省粮食产量的各个因素中,化肥使用量作用最为明显,其次为农药使用量和播种面积,受灾面积的影响程度最低.在未来一个时期内,河南省粮食产量预计将以一定的速度持续增长.     

主产区粮食生产变动及其影响因素分析——基于河南省县域数据

粮食安全是国家战略的重要构成,确保粮食主产区稳产增收至关重要。在对中国粮食主产区河南省粮食产量时空变化趋势进行分析的基础上,基于拓展的C-D生产函数,选取2012—2019年河南省104个县份粮食生产数据,从自然禀赋、要素投入、农业科技、政策支持等方面分析粮食生产的主要影响因素。结果表明：粮食播种面积是实现粮食增产的重要因素,提高农村劳动力、农用机械总动力、产业结构、农村收入水平对粮食产量有正向促进作用;财政支农对粮食产量的影响短期为负,长期为正;化肥施用量对粮食产量影响不显著且存在脱钩效应,脱钩地区主要集中在河南省的三大粮食核心区。基于此,河南粮食生产波动渐趋稳定,未来河南省粮食增产将得益于粮食播种面积和农业劳动力的稳定,同时也应注重农业财政支持政策的落地和化肥减量绿色可持续农业的建设。     

河南省粮食生产时空格局变化及其驱动因素

【目的】河南省作为粮食生产大省,研究其粮食产量时空格局变化及其驱动因素对稳定粮食安全具有重要的现实意义。【方法】以1999—2018年河南省123个县域粮食产量为基本数据,借助趋势产量模型、空间自相关、标准差椭圆以及地理加权回归模型等方法对河南省粮食产量的时空变化以及驱动因素进行分析。【结果】从时间上看,河南省粮食产量呈现线性增长趋势,2003年粮食产量波动最大,2005—2006年粮食产量增长率最高。从空间上看,河南省粮食产量在空间上呈现出显著的正相关性,具有明显的空间集聚特征,高—高、低—低是主要的空间聚类模式,且粮食生产重心向东南方向转移。从驱动因素上看,粮食播种面积是河南省粮食增产的关键因素,化肥提纯量、农药使用量、农业机械总动力、总人口以及第一产业从业人员对粮食生产有正向作用也有负向作用,除化肥提纯量和总人口外,其他影响因素的回归系数高、低值区在空间上发生明显转移。【结论】为继续保障河南省粮食安全,推动粮食增产,需进一步加大对粮食生产的政策扶持力度;维持耕地面积基本不变,加强耕地质量保护;积极发展农业适度规模经营,实现资源利用最大化。     

近年来我国粮食生产结构变化趋势研究

对 2003- 2008 年全国粮食分品种、分区域增产状况进行了研究,全国粮食增产区域特征为主要来源于主产省生产能力恢复与提升。固定面板效应模型研究结果表明,促进区域粮食增产影响因素按贡献率排序为：粮食播种面积增加 > 成灾面积减少 > 有效灌溉面积增加 > 高产作物比例增加。分品种看,粮食产量区域结构变化特征为：水稻为东北增、华南减、长江流域“双改单”;小麦增产主要来自黄淮海地区;玉米增产省份较多,但主要来自华北和东北地区;豆类是东北北部增加,东北南部减少,西部地区略有增加;薯类则向西北转移。     

福建省粮食生产的耕地利用效应时空分析

根据福建省及其地级市2009—2016年的粮食生产数据,对其粮食生产和耕地利用情况进行时空分析,并采用LMDI模型分解各耕地利用因素对粮食产量的贡献,比较和分析不同耕地利用因素对粮食产量变化的效应,以探究不同区域粮食产量变化的主导因素。结果表明:福建省2009—2016年粮食产量约下降2.4%,其中,粮作比下降8.8%是导致福建省粮食减产的主要因素。2009—2016年,福建省各地级市中仅龙岩和三明2地实现粮食增产。厦门农业劳动力人均耕地面积降幅最大,龙岩和漳州粮食单产增幅明显,泉州农业劳动力数量下降明显,所有地级市的粮作比均有不同程度的下降。结构效应是导致福建省粮食减产的主要因素,影响省内各地级市粮食产量变化的因素则各有不同。     

云南省粮食产量影响因素的灰色关联分析

在粮食问题形势严峻的情况下,分析影响粮食产量的诸多因素,有利于提高粮食产量。根据1971—2008年云南省的相关统计资料,将粮食产量变化趋势划分为3个阶段,运用灰色系统理论分析了不同阶段云南省粮食产量与其影响因素的关联度,分析其关联系数波动原因。10个因素对粮食产量的影响程度为:农林牧业劳动力>有效灌溉面积>农用排灌动力>农作物总播种面积>粮食播种面积>农作物成灾面积>农作物受灾面积>农村用电量>化肥施用量>农用机械总动力。研究结果可为解决云南省粮食产量稳定增长问题提供理论依据。     

影响宁夏粮食产量波动的因素分析

基于1990-2008年宁夏粮食产量及相关影响因素数据,建立多元线性回归模型,分析了各因素对粮食产量影响的数量关系.结论表明:化肥施用量的增加是宁夏粮食增产的主要因素,同时政府在保证种植面积的条件下,要鼓励有机肥料的使用,优化农业机械动力的配置,加大技术投入,同时把国家对农村的支持政策落到实处.     

豫西地区不同类型农田化肥增产效益及增产潜力研究

 【目的】探讨化肥在豫西地区不同地形农田的增产效益与增产潜力，为引导和实现化肥的优化配置和合理施用、提高豫西地区粮食产量提供参考依据。【方法】采用田间试验，研究了豫西地区平川地、坡平地、坡地等3种典型地形农田化肥施用量对作物产量的影响；并对3种典型农田化肥消费量与粮食产量的多年统计资料进行了分析，提出了二者之间的关系，并由此对豫西地区粮食增产潜力进行了预测。【结果】作物单产以平川地最高，坡平地次之，坡地最低。尽管在3种类型农田上使用化肥均可大幅度增加作物产量，但化肥增产效益以坡地最高，坡平地次之，平川地最低；对3种典型地形农田化肥消费量与粮食产量多年统计资料的分析也获得相同结论。根据田间试验结果对未来豫西地区粮食产量及增产潜力进行的预测表明，当采用本研究中最大施肥量时，豫西地区粮食总产量可达到4.24×109 kg，是2003年该地区粮食产量的2.1倍；并预测在增加粮食产量中，坡地贡献率占50.1%、坡平地占33.7%、平川地占16.2%，坡地和坡平地粮食生产对该地区粮食总产量具有决定作用。【结论】豫西地区3种典型地形农田中化肥增产效益存在差异，以坡地化肥增产效益最大。因此，加强坡地化肥投入，可有效地提高本区粮食总产量，对今后本区粮食的增产具有重要意义。     

气候变化对宿州市夏粮产量的影响

[目的]研究气候变化对宿州市夏粮产量的影响。[方法]利用1982~2014年宿州降水量、气温观测资料和夏粮产量资料,采用M-K检验、灰色关联、GM(1,1)模型等方法,通过计算气候产量来评估一定时间尺度上气候变化对宿州夏粮生产的影响。[结果]1982~2014年宿州市夏季粮食生产时间段(6~9月)的气温处于持续上升的趋势,并在1993年气温发生突变,在1996年以后显著上升;夏粮生产期的降水则呈现波动上涨趋势。通过相关分析,选取气温作为主要气候因子分析夏粮气候产量变化。近33 a来宿州市夏粮产量不断增长,利用GM(1,1)模型计算期间趋势产量,研究气候因子对气象产量的影响发现,随着夏粮单产的显著增加,气候变化给宿州夏粮生产带来的损失也越来越大。[结论]该研究为宿州市夏粮生产提供理论依据。     

我国不同区域粮食作物产量对有机肥施用的响应差异

探明全国不同气候、土壤和作物类型条件下,化肥配施有机肥对产量的影响及其增产效果的主控因素,可为粮食增产和有机肥的合理施用提供重要的理论依据。本研究通过收集109篇已公开发表的文献,建立了包含不施肥（CK）、单施化肥（NPK）和化肥配施有机肥（NPKM）处理的402组作物产量的数据库。采用整合分析（Meta-analysis）方法分析了不同施肥处理对小麦、玉米和水稻产量的影响,以及不同土壤性质和气候条件下有机肥的增产差异;采用随机森林（Random forest）方法量化土壤和气候因素对有机肥增产效果影响的重要度。全国来看,与NPK相比,NPKM处理下作物的产量平均增幅4.7%,其中小麦、玉米和水稻的增产率分别为5.6%、7.6%和4.5%;作物的平均增产率在西北地区最高,东北和华北地区次之,南方和华东地区较低。配施有机肥对产量的提升作用在我国温带大陆性气候区和温带季风性气候区显著高于亚热带季风性气候区,其中年降雨量是影响小麦和水稻产量对有机肥响应的主要因素,年均温和无霜期是影响玉米产量对有机肥响应的主要因素。有机质和全氮含量是土壤性状中影响有机肥增产效果的主要因素,其中土壤有机质和全氮含量越低,配施有机肥后产量的增幅越高。总的来说,化肥配施有机肥可显著提高作物的产量,尤其在低温少雨、土壤养分含量较低的地区,可通过化肥配施有机肥来进行增产促产。     

黄淮旱地小麦品种产量性状演变研究

【目的】研究1986-2014年黄淮旱地冬小麦品种产量及其结构性状变化规律,为旱地小麦育种适应未来耕作制度和气候变化提供理论依据和技术支撑。【方法】利用近30年来国家黄淮旱地冬小麦区域试验临汾点的对照品种产量及其结构性状的资料,研究旱地小麦品种产量性状的演变规律,并进行产量及其结构性状变异的相关和通径分析。【结果】通过分析获得如下结果：①1986—2014年产量及其结构性状的变异状况为产量＞有效穗＞株高＞穗粒数＞千粒重,尤其是2006—2014年各产量结构和产量性状变异偏离程度均最大。②黄淮旱地小麦品种千粒重和穗粒数逐年缓慢上升,有效穗数和产量及株高缓慢下降。③相关分析表明,产量与株高、有效穗和千粒重均成极显著正相关。④通径分析表明,在黄淮旱地小麦高产育种进化中,对产量贡献较大且为正效应的有株高、穗粒数。【结论】耕作制度和气候变暖对黄淮旱地冬小麦产量及结构性状变化趋势有较强的影响,选育株高较低、有效穗数较高、千粒重大的高产抗旱品种是黄淮旱地小麦适应未来气候变化的育种改良方向。     

气候变化对海原县主要粮食产量的影响分析

分析了宁夏海原近20年来平均气温、降水量和日照时数等3个主要气候因子的变化趋势及粮食产量的增减趋势,并利用灰色关联度分析法分析了气候因子与粮食产量的关联度、关联系数。结果表明,平均气温对粮食总产量和玉米单产的影响最大,关联度分别为0.7110和0.7006;降水量与小麦单产的关联度最大,为0.7685。     

华北夏谷区2001—2015年谷子育种变化

【目的】对华北夏谷区近15年谷子区域试验数据进行分析,探讨谷子育种变化趋势,为谷子品种改良提供参考。【方法】利用2001—2015年华北夏谷区参试品种的主要农艺性状数据,研究其变化规律;以通过鉴定的51个育成品种为材料进行分析,并与15年间华北地区谷子生长季6—9月份气候因素进行相关分析,梳理通过鉴定的51个品种的类型。【结果】2001—2015年华北夏谷区区域试验参试品种各农艺性状在年度间变异较大,随着年份的推移,产量、生育期、株高、穗长、单穗重和穗粒重持续增加,千粒重基本不变,公顷穗数略有下降。51个通过鉴定品种的整体变化趋势与所有参试品种的变化趋势基本一致。51个通过鉴定品种间产量、生育期、株高、穗长、千粒重和公顷穗数差异极显著,单穗重、穗粒重和出谷率差异不显著。华北夏谷区谷子生育期气候趋向于暖湿的变化趋势。通过鉴定的品种产量和生育期、单穗重、穗粒重呈极显著正相关,与最低温、降水量呈极显著负相关。最低温、最高温、降水量、生育期、穗粒重、出谷率决定谷子产量85.17%的变异。对产量贡献较大且为负效应的是最低温,为正效应的是最高温。近几年谷子育种水平有所提高,品种类型较丰富多样,抗除草剂品种和优质米类型逐渐增多,反映了轻简栽培和优质是目前的主要育种方向。但是以冀谷19、豫谷1、冀谷25等3个主干品种为亲本来源的品种数为26个,占杂交选育品种的57.8%,育成品种亲本范围相对较窄的问题越来越严重。【结论】2001—2015年华北夏谷区区域试验育成品种产量有所提高,品种类型较丰富多样,育种水平取得一定的进步。然而,造成产量显著差异的原因主要取决于气候因素,而且品种培育的亲本选择狭窄可能是育种突破的关键瓶颈。在今后的育种过程中,要从亲本创制和选择着手,丰富亲本类型;提高品种穗粒重和出谷率,以适应气候变化,提高夏谷产量。     

气候变化对南丰县粮食作物产量影响分析

选用1961—2018年南丰县统计局双季早、晚稻及粮食作物单产和南丰国家基本气象站气温、日照、降水等观测资料,结合南丰县气象局双季早、晚稻发育期观测等资料,使用Excel图表、线性气候倾向率、相关分析等方法,分析气候变化对南丰县粮食作物产量的影响。结果表明,1961—2018年,南丰县双季早、晚稻及粮食作物单产总体呈上升趋势,双季早、晚稻及粮食作物单产均随年际变化正相关极显著,将有利于南丰县粮食作物产量的稳定。随着全球气候变化,与南丰县双季早、晚稻及粮食作物单产正相关极显著的年平均最低气温、3—10月月极端最低气温平均等因子随年际变化升高,表明南丰县粮食作物生长期间的热量资源将更加丰富,气候变化有利于南丰县粮食作物增产。虽然年日照时数,尤其是6—9月日照时数随年际变化减少,较不利粮食作物生长,但与主要气象要素热量条件相比,有利条件远大于不利条件。年降水量和3—10月降水量随年际变化线性相关不显著。     

黄淮小麦农艺性状进化及对产量性状调控机理的分析

【目的】气候变化对小麦生产的影响已经受到广泛关注。在气候变化背景下,小麦育种必须重新定位。文章对黄淮地区小麦进化材料的农艺性状进化以及对单株产量性状调控机理进行分析,为未来小麦适应气候变化和高产育种目标提供理论依据。【方法】对30个不同染色体倍数的小麦进化材料的12个农艺性状进行进化趋势分析。并对小麦进化材料的农艺性状进行相关分析、通径分析、逐步回归分析、主成分分析和聚类分析,探讨小麦进化育种中各农艺性状对单株产量的调控规律。【结果】通过对农艺性状的进化趋势分析和多重统计分析获得如下结果：①黄淮小麦进化过程中其抽穗期、生育期、株高、单株穗数等有减少的趋势,但生殖生长期占全生育期比例、收获指数、千粒重和单株粒重等有不同程度的增加趋势。②相关分析表明,单株粒重与穗粒数、千粒重、收获指数和单株生物学产量均呈极显著正相关,与生殖生长期占全生育期比例呈显著正相关,与抽穗期、生育期和单株穗数均呈极显著负相关。③多元逐步回归分析结果表明,收获指数、单株生物学产量和生育期是决定单株粒重的3个主要因子,共同决定了单株粒重96%的变异。其中,收获指数、单株生物学产量对小麦单株粒重有大的正效应调控作用,生育期对小麦单株粒重有较大的负效应调控作用。④通径分析表明,11个农艺性状对单株粒重直接贡献大小依次为收获指数＞单株生物学产量＞穗粒数＞穗长＞单株穗数＞每穗小穗数＞生殖生长期占全生育期比例＞抽穗期＞株高＞千粒重＞生育期。其中,收获指数、单株生物学产量、千粒重和穗粒数对单株粒重有较大的正效应。⑤主成分分析结果显示,3个主成分累积贡献率达81.873%,表明3个主成分已覆盖所有性状的主要信息。⑥根据综合值的聚类分析和对不同年代的种质资源农艺性状的特征比较,将30个小麦进化材料分为了早熟矮秆低产型、晚熟高秆低产型、晚熟高秆中产型、早熟高秆中产型和早熟矮秆高产型五大类小麦资源。【结论】通过对30个小麦进化材料农艺性状的多重统计分析,得出每个小麦进化材料的相关信息。小麦由二倍体到六倍体进化过程中,收获指数、单株生物学产量和穗粒数对小麦单株粒重有明显正效应,而生育期对其有显著负效应。这是在气候变暖背景下,人工选育高产品种和自然选择共同作用的结果。     

气候变化下的农户适应性行为及其对粮食单产的影响

为探究农户适应性行为及其对农业产出的影响效应,基于河北、河南省等地粮食种植户的调查数据,采取处理效应模型,实证分析农户气候变化适应性行为对粮食单产的影响。研究表明:1)面对气候变化及其影响,近80%的农户会采取应对措施,而且农户倾向于采用成本较低的措施。2)农户是否采取适应性措施的行为决策受到内、外部因素的影响,气温、降水总量对农户适应性行为分别具有显著的正向和负向影响,种植面积对农户适应性行为具有积极影响。3)农户采取适应性措施对粮食单产具有显著正向影响,与不具有适应性行为的农户相比,采取措施农户的粮食单产更高。     

东北春谷区近年来谷子育成品种的评价

【目的】通过对11年来东北春谷区育成的谷子品种产量、农艺性状进行相关分析,为东北春谷区谷子新品种选育、推广、资源利用和育种方向提供理论指导。【方法】基于2005—2015年国家谷子品种区域试验东北春谷区生育期、株高、单穗重、穗粒重、出谷率、千粒重、产量等农艺性状数据,结合东北春谷区生态区域类型特点,研究参试品种的农艺性状变化规律,对参试品种及通过鉴定品种的产量、主要农艺性状用DPS软件进行比较与分析。【结果】2005—2015年参试品种共有60个,按照全国农业技术推广中心的谷子品种鉴定标准,11年间通过鉴定的品种18个。参加区试的品种和通过鉴定品种的农艺性状平均值在年度间存在一定的变异,受气候条件因素影响较大,2010年通过鉴定的品种的产量较2005年增产4.6%,2015年通过鉴定的品种产量分别较2005年和2010年的品种增产12.62%和7.66%,总体来看育成品种表现出产量逐步增加的趋势。育成品种的产量增产幅度因品种类型不同而有一定的差异,单就产量而言,11年间九谷23、九谷14和龙谷31增产幅度超过10%,是增产幅度较大的品种。通过对18个鉴定品种农艺性状与产量进行相关和多元逐步回归分析表明,产量与单穗重、穗粒重呈极显著正相关;生育期、株高、单穗重、出谷率、千粒重和公顷穗数决定了产量90.98%的变异。过去11年东北春谷区利用夏谷血缘育成的品种九谷23,表现较突出,且株高约115 cm,株高显著低于其他品种,代表着东北春谷区育种的整体方向。【结论】东北春谷区谷子品种的选育取得了一定的进步,2005—2015年参试品种及通过鉴定品种的产量有逐年增加的趋势。单穗重和穗粒重对产量影响最大,同时农艺性状受品种特性、气候、栽培条件等多种因素影响,因此,育种中应在注重单穗重和穗粒重的同时,兼顾株高、生育期、抗性等其他因素对产量的影响,特别是应该降低株高和缩短穗颈长,使新培育的品种适应机械化轻简栽培,并继续加大抗除草剂品种和优质品种的培育,满足中国种植业结构调整和人们膳食结构改善对轻简栽培和优质品种的追求。     

不同气候和土壤对小米品质的影响

目的对不同气候条件、土壤类型上生产谷子的小米品质进行测定,探明环境条件对小米品质的影响,揭示其品质变化规律,为优质谷子合理布局提供理论支撑和技术指导。方法 试验于2012—2017年在气候条件和土壤类型差异较大的山西沁县和山西长治2个地方进行。先将2个试验点0—60 cm以上土壤分层置换,使每个试验点同时拥有2种土壤,然后采用相同的栽培措施和管理方法种植相同的谷子品种,对两地不同土壤的养分及小米中17种氨基酸、蛋白质、脂肪、直链淀粉、维生素等营养成分和钾、铁、铜、锌等矿物质元素含量进行了测定,获得2013—2017年5年测量数据,以年际间为重复,气候为主区,土壤为主裂区,其他因素为副裂区,采用裂裂区试验统计方法进行汇总分析。结果 不同气候条件下小米的品质有明显差异。沁县气候条件下,小米多数氨基酸（蛋氨酸、丙氨酸、胱氨酸除外）含量、氨基酸总量、粗蛋白、VB₂、钾、铜、锌含量都较高,且小米中有较高的胶稠度、较低的糊化温度和低的直链淀粉,而在长治气候条件下,小米的脂肪含量较高。不同土壤条件下,红黏土上谷子的产量显著高于褐壤土上谷子的产量,小米的品质也存在明显差异。红黏土上种植的小米中蛋氨酸、甘氨酸、胱氨酸、异亮氨酸、镁、铁、铜的含量较高,而褐壤土上种植的小米中氨基酸、蛋白质、胶稠度、直链淀粉、VB₁、钙、钾、磷、钠、锌含量较高。尤其是,褐壤土上种植的小米硒含量显著高于红黏土上种植的小米,红黏土上种植的小米中脂肪含量显著高于褐壤土上种植的小米中的脂肪含量。结论 气候、土壤因素影响小米品质、适口性及各种矿物质元素的积累。沁县气候条件有利于多数氨基酸、蛋白质和维生素的积累,该气候下生产的谷子有较低的糊化温度、较高的胶稠度和低的直链淀粉,所以该气候条件种植的小米营养品质优良,而且适口性好;红黏土种植的谷子有利于小米镁、铁、铜的积累,褐壤土有利于氨基酸、蛋白质和VB₁的积累,红黏土谷子的产量显著高于褐壤土谷子的产量,褐壤土生产的谷子可获得富硒小米。总之,气候因素对小米的适口性影响较大,土壤因素影响小米品质及各种矿物质元素的积累。