近30 a全国棉花生产区域时空变化及区域优势分析

【目的】分析全国棉花生产布局变化,研究棉花生产时空变化特征与区域优势,为合理的配置棉花生产资源提供参考。【方法】基于全国近30 a来棉花总产量、播种面积、单产等数据,以全国主要种植棉花省(市、区)为研究单元,综合运用统计工具分析全国棉花生产时空变化和区域优势,研究棉花生产变化的总体特征、地域格局演变特征。【结果】1990年以来全国棉花总产量年际变化呈现两个阶段:波动上升时期(1991~2007年),除新疆显著上升外,大部分省(市、区)缓慢下降;波动下降时期(2008~2020年),黄河流域和长江流域棉区下降较快,西北内陆棉区尤其新疆显著增加。近30 a全国棉花总产量显著增加,由5.09×10⁹ kg增加至5.91×10⁹ kg,增加了16.11%,空间上呈现“东南-西北”格局;单产与总产量变化相似,在全国范围内持续增加;播种面积则不同,生产重心呈现出“由东向西”转移,逐渐向西北集中的态势。全国棉花总产量变化总体上以播种面积贡献为主导,其次互作主导,单产为最低,我国棉花的生产优势区域为新疆。【结论】30 a来全国棉花播种面积先减后增,生产集中程度不断增大,优势产区趋于稳定,单产逐步提升;棉花生产布局呈现全国棉花生产重心呈现出由南向北,再由北向西北内陆棉区(尤其是新疆)变迁的特点。     

1985—2015年中国县域芝麻生产的时空演变

为阐明我国芝麻生产的时空变化特征,基于1985—2015年的我国县域芝麻生产统计数据,采用集中度、重心迁移、产量贡献率、优势度等指标,对我国芝麻种植面积、产量和单产的时空动态变化进行分析。结果表明:1)1985—2015年,我国芝麻产量和面积的分布基本一致,主要集中在大别山山脉一带和辽宁省西北部;全国芝麻单产水平不断提升,种植面积自2000年起小幅缩减,而产量变化处于明显的波动状态。2)30年间,全国芝麻产量集中度和面积集中度变化波动较小,集中地区分布发生了一定的变化;我国芝麻产量、面积重心同步向南偏西方向迁移,迁移距离分别为252和344 km。3)我国芝麻生产的主导因素一直为面积,占比为40.0%—49.9%;我国芝麻的生产优势区主要在河南、安徽、湖北、江西四省。近30年来,我国芝麻种植变化受其自身特性、病虫害、湿害以及政策等影响,芝麻生产受到一定的限制。因此,优化和调整我国芝麻生产的政策倾向、种植结构、良种研发以及栽培管理等方面尤显关键。     

1985—2015年中国甜菜生产时空变化及区域优势分析

[目的]甜菜是重要的糖料作物之一,研究甜菜30余年间的生产布局变化,旨在为甜菜产业进一步降本增效和糖料作物生产安全提供应对策略.[方法]以1985—2015年的甜菜全国、省域及县域数据(不含港澳台地区),采用变化幅度、集中度、重心迁移、产量贡献率和优势度等指标,研究了中国甜菜生产时空变化和区域优势.[结果]结果表明:1...     

1985—2018年中国甘蔗生产时空变化及区域优势分析

为探究中国甘蔗生产的时空变化及区域优势,基于1985—2018年全国各省(不包含香港、澳门特别行政区和台湾省)及各县的甘蔗生产数据,分析我国甘蔗种植面积、产量和单产的时空动态变化特征,量化种植面积、单产及互作等因素对甘蔗产量的贡献率,同时评估全国甘蔗生产的优势度。结果表明:1)1985—2018年,中国甘蔗种植面积先增加后下降,产量和种植面积变化趋势一致,主要集中在桂中南、滇西南、粤西和琼北等区域;2)在我国甘蔗种植区域内,近50%的县种植面积和产量降幅均>50%,42%的县单产增幅>50%;3)中国甘蔗产量贡献长期表现为种植面积主导,2010—2018年单产主导比例下降约5%;4)2010—2018年,中国甘蔗的生产优势地区一直是广西壮族自治区、云南省和广东省。2001—2018年,国内原料蔗生产的高成本和国外进口食糖的低价格造成我国食糖供给失衡、企业亏损,严重限制了甘蔗产业的发展。因此,应合理布局甘蔗种植面积、提高甘蔗单产、积极推进甘蔗生产全程机械化等,以降低甘蔗的生产成本。     

近20年江西省水稻生产优势与时空变化分析

本文运用近20 a来江西省粮食种植面积、粮食产量、水稻种植面积和水稻产量等多源数据,结合GIS技术,探讨了1990-2011年江西省水稻的比较优势和江西省水稻种植面积与产量的时空变化特征。研究结果表明:1)江西省水稻生产具有综合比较优势和明显的规模比较优势,缺乏效率比较优势,三个比较优势指数总体上呈缓慢上升趋势;2)江西省市域水稻平均规模比较优势、效率比较优势和综合比较优势的总体差距均在缩小,其中水稻规模比较优势表现为"北进东移"态势,效率比较优势指数偏低;3)江西省水稻种植面积呈"W"型变化,总体趋势为增加,从空间变化来看,种植面积缩减主要在景德镇和九江,面积减少占变化量的18.18%,上饶、吉安和抚州是影响江西省水稻面积增加的重要区域;4)水稻单产呈"之"字型变化,波动十分明显,总产时增时减,两者总体趋势均为增加,且水稻总产与种植面积具有"同增同减"的规律,南昌、上饶和吉安是影响全省水稻稳产增产的重要区域。     

近50年新疆冬季热量资源时空变化

利用新疆101个气象站1961—2010年的逐日平均气温和逐年极端最低气温资料,使用线性趋势和Mann-Kendall法对最冷月1月平均气温、年极端最低气温、冬季负积温和越冬期日数等冬季热量要素变化趋势、突变特征进行分析,采用混合插值法,在ArcGIS平台上完成基于数字高程模型(DEM)数据的各热量要素多年平均值和突变前后变化量的空间分布式模拟。结果表明：(1) 新疆1月平均气温、年极端最低气温总体呈现“南疆高,北疆低;平原和盆地高,山区低”的特点,冬季负积温和越冬期日数总体呈现“南疆少,北疆多;平原和盆地少,山区多”的分布格局。(2) 在全球变暖背景下,1961—2010年新疆冬季热量资源呈明显的增多趋势,并且1月平均气温和年极端最低气温分别于19 79年和1980年发生了突变性的升高,冬季负积温和越冬期日数分别于1986年和1998年发生了突变性的减少。突变年前后,1月平均气温和年极端最低气温上升幅度的空间分布总体呈“从东南至西北递增”的格局,冬季负积温减少幅度的空间分布呈“由南向北递增”的特点,越冬期日数减少幅度的空间分布呈“南疆大,北疆小;盆地大,天山和阿勒泰山区小”的格局。     

我国县域粮食生产优势区域分布研究

为了研究我国粮食生产的优势区域分布,以我国县域为研究单元,运用综合比较优势指数法对全国分县粮食生产数据进行处理及分析,得到不同县域的SAd、EAI及AAI,然后采用ArcGIS克里金空间插值法对3种比较优势指数进行空间插值,确定我国粮食生产的优势区域。结果表明：我国粮食生产优势区域主要包括东北、黄淮海、江淮、湘赣、内蒙古中部、陕西中部、四川中东部及新疆西部8个地区,其中东北、黄淮海以及江淮是最具优势的地区,虽然总播面积仅占全国的50．59％,但粮食总产却占到63．88％。     

全国县域复种指数时空变化特征研究

复种指数是衡量耕地资源集约化利用程度的基础性指标,提高复种指数是粮食持续增产的重要途径之一.为分析全国复种指数变化特征、空间差异、重心迁移,系统收集耕地面积、农作物总播种面积等数据,基于GIS空间展示与分析,应用重心分析法、全局空间自相关、局部空间自相关等方法,研究全国复种指数时空变化特征.结果显示:(1)1998年,全国复种指数最高,达到165％,目前保持在123％左右.(2)从空间上看,复种指数呈现从北到南逐渐增加的趋势;从时间上看,复种指数大多数地区呈现"上升—降低—上升"的趋势.1995年,复种指数在201％～300％之间的区域范围最大,之后2005年和2015年不断减少,同时有向西北方向移动的趋势.1985—2015年,全国复种指数上升区域主要集中在东北、黄淮海、西南、四川盆地农作区,下降区域主要集中在北部低中高原、长江中下游(东南部)、江南丘陵、华南农作区.(3)1985—2005年空间上的聚集态势增加,2005—2015年降低.与1985年相比,2015年全国复种指数重心向西南移动33 km,其中复种指数<100％的重心向东南移动433 km,复种指数100％～200％的重心向东北移动104 km,复种指数>200％的重心向东北移动319 km.我国复种指数存在空间上的自相关性,南方地区复种指数降低、重心向西南迁移,是我国复种指数变化的最重要特征.     

近30年铁岭县地表覆盖时空变化特征

地表覆盖变化已成为全球变化研究的核心领域和热点问题之一。以Landsat系列卫星影像为主要数据源,提取铁岭县1990-2020年地表覆盖变化图斑,构建土地利用变化转移矩阵,对铁岭县地表覆盖变化情况进行时空分析,识别土地利用变化热点区域。结果表明：近30年铁岭县地表覆盖面积呈现 “四增两减”特征,其中增加和减少最多的地表覆盖类型分别是建设用地(增加了85.27km2)和林地(减少105.39km2),其他几种类型动态变化不明显。近30年区域地表覆盖类型受人类活动的影响较为明显,对于揭示地表覆盖变化规律和可持续发展具有重要意义。     

延安市谷子优势区域布局规划研究

延安市谷子种植历史悠久,但是近几年延安市谷子生产出现种植面积和总产量锐减,且种植区域分布不均等现象,影响了延安市谷子产业的发展。为有效规划谷子生产优势区域,促进延安市谷子产业转型升级,采用ARCGIS绘图以及概率统计、对比归纳等研究方法对延安市谷子种植区域分布、生产聚集度及谷子与农地互适性予以分析。最后提出一般发展区域和重点发展区域相结合的延安市谷子产业发展方案。     

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。     

谷子糜子育种专题导读:十五年区试数据分析展示谷子糜子育种现状

谷子（Setaria italica Beauv.）和糜子（Panicum miliaceum L.）是中国起源的古老粟类作物,在旱作生态可持续农业建设和种植业结构调整中具有重要作用,也是应对未来更加干旱环境的战略储备作物。自2001年到2015年,全国农技中心组织国家谷子糜子区域试验,对这个时期培育的谷子糜子品种的产量、适应性和品质进行综合鉴定,积累这个时期谷子糜子育成品种的产量和农艺性状表现的基础数据。本期《中国农业科学》发表了6篇对过去10—15年谷子糜子育成品种产量和农艺性状表现的分析评价文章,这些文章从整体上梳理了中国华北夏谷区、西北早熟区、西北中晚熟区、东北春谷区和糜子育成品种的产量水平、育种进步的性状和存在问题等,也提出了近期及将来的育种目标。本文是对这6篇文章进行的简评,希望能引导这6篇文章的深入研读。谷子糜子育种的突破有赖于关键性亲本的发现、创制和利用,以及有益产量性状累加育种技术的突破;商品性优质、食味优质、功能性优质专用和中矮秆适合机械化轻简化栽培应成为谷子糜子育种最应关注的重点方向。     

我国谷子轻简高效生产技术研究进展

随着我国现代农业的快速推进、土地流转加快,新型经营主体对谷子生产技术提出了规模化、轻简化的强烈需求,传统生产技术已难以满足。近年来科研人员进行了谷子轻简化生产技术的研发,目前我国谷子轻简高效生产技术已取得突破性进展。综述并分析了我国谷子轻简高效生产技术的发展现状,包括谷子化学间苗与除草技术、抗除草剂谷子育种与简化栽培技术、配套谷子农业机械以及谷子轻简高效生产技术集成等,调研分析了谷子轻简高效生产技术模式的应用效果,并针对当前我国谷子轻简高效生产技术发展中存在的问题提出相关建议,以期为我国谷子轻简高效生产提供理论基础。     

晋北地区谷子生产关键技术研究

针对目前晋北区谷子生产存在的问题,从改变地、肥、水基本生产条件,积极推广秋雨春用,抗旱保全苗,防旱夺高产,大力推广良种,搞好品种区划和良种搭配,合理密植和积极防治病虫等方面总结出了谷子生产的关键技术.     

中国谷子产业和种业发展现状与未来展望

谷子起源于中国,是旱作生态农业绿色发展的主栽作物。国家启动产业技术体系十年来,创制出一批抗除草剂、商品品质显著提升、蒸煮时间显著缩短的育种材料;基因组测序、单倍型图谱和高通量转化技术体系构建等推动了谷子产业技术原始创新能力持续提高;育成了一批中矮秆抗除草剂新品种,创新集成了一批适合不同产区的栽培技术,单户综合生产能力提高20倍以上,单产提高90.8%,总产提高85.7%,全程机械化轻简栽培实现了谷子生产方式历史性变革。谷子是完全市场化作物,近十年来总体价格呈上升趋势,产业规模不断扩大,全国地理标志产品发展迅速,正在形成一批区域公用品牌和产业优势区。随着产业发展的带动,品种权保护与转让逐步增多,一批谷子种业开始起步。在乡村振兴和健康中国战略新的时代背景下,谷子的营养、生态、文化属性给中国谷子产业和种业带来了新的机遇;同时中国谷子种业和产业也面临着种子繁殖系数高、品种权落实力度不够、科研和平台建设有待加强、缺乏突破性大品种等诸多挑战。未来中国谷子特色产业发展将助推乡村振兴并带动种业发展;季节性休耕区、压采地下水区的生态需求将促进谷子生产面积呈现恢复性增长;种业、科研、产业融合呈加快发展趋势...     

中国不同品种谷子抗性淀粉分布规律

抗性淀粉是谷子中的重要功能成分。对来自中国4个生态区10个省份216个谷子品种抗性淀粉含量进行分析。结果表明,中国谷子地方品种抗性淀粉平均值为2.43%,含量变幅为0.00%~6.74%,变异系数为50.26%,呈偏正态分布;不同生态区谷子抗性淀粉含量从高到低依次为内蒙古高原、华北平原、东北平原、黄土高原,且内蒙古高原和黄土高原之间差异显著(P0.05);不同省份抗性淀粉含量存在一定差异,其中黑龙江谷子抗性淀粉含量显著高于内蒙古和甘肃(P0.05),其他省份间差异不大;不同省份谷子(黑龙江除外)和不同生态区品种谷子抗性淀粉含量以2.00%~4.00%为主。