粮食产量预测理论、方法与应用Ⅲ.粮食生产潜力中、长期预测理论、模型及其应用

粮食生产潜力中、长期预测的目的是为国家中、长期粮食生产规划提供科学依据。粮食生产潜力中、长期预测的"双向预测理论":从若干个预测模型中选择出2个模型,一个模型预测的未来产量是持续增加的,体现产量持续增加的科技进步力量;另一个模型预测的未来产量是先增加后减少或持续减少的,体现影响产量持续增加的负面综合因素力量。应用结果表明:模型可预测未来1~10年的粮食生产潜力,平均预测误差在5%以内。大量案例证明粮食生产潜力中、长期预测的"双向预测理论"是科学的、方法是通用的、结果是实用的。     

生态平衡施肥追肥预测方法

从全国和各地区追肥比例入手,分析了追肥预测方法的必要性和实践价值。在此基础上,提出生态平衡施肥追肥量确定的“天-地-作物概念模型”,重点介绍了在正常年型追肥量基础上如何确定追肥修正系数的方法,包括宏观专家经验方法、微观田间试验方法、根据历年化肥用量波动的确定方法、根据历年单产波动确定的方法、根据氮肥单位用量估算的确定方法;最后归纳出追肥修正系数确定方法的优化过程,并阐述了追肥预报信息化的必要性。结果表明:根据历年化肥用量波动的确定方法和根据历年单产波动确定的方法适合于省级大尺度追肥参数的确定。     

粮食产量预测理论、方法与应用Ⅰ.科技进步增产理论、模型及其应用

粮食增产趋势及增产原因是国家制定宏观农业政策和措施的依据。科技进步增产理论是指:气候是波动的,科技是持续进步的,它是粮食多年持续增产的主要驱动力;科技进步增产预测模型是多年平均单产移动的回归方程。全国和东北三省粮食增产潜力案例分析结果表明:科技进步单产加速时间最早的是辽宁省,最晚的是黑龙江省;与全国相比,吉林省和辽宁省科技进步贡献率高于全国平均水平,黑龙江省低于全国平均水平,吉林省最高。本文初步得出以下结论:科技进步增产理论科学、模型实用、预测结果准确。     

粮食生产潜力中长期预测的验证

应用全国、31个省、6个典型地区和16个典型县的数据对粮食生产潜力中长期预测的"综合预测模型"进行了系统性的验证和讨论。研究结果如下:(1)预测误差大小反映中长期生产潜力的预测精度,预测误差大的主要原因是经济发达地区高产农田被大量占用或蔬菜、水果面积大幅度增加而短期内使粮食单产下降;(2)就"综合预测模型"中长期生产潜力预测精度而言:国家级大于省级和地区级、省级和地区级大于县级;不同省、不同地区、不同县之间预测精度差别比较大,这与境内气候的互补性和农田抗御自然灾害的能力有关;(3)粮食生产潜力中长期预测"综合预测模型"是科学的、准确的和实用的,可作为今后粮食生产潜力预测的理论和方法基础。     

茉莉花盛花期最佳气象条件模型研究

[目的]对广西横州茉莉花盛花期最佳气象条件进行定量研究,为横州茉莉花区域和田间管理提供技术依据。[方法 ]利用每日气象数据与盛花期单产关系建立横州茉莉花盛花期最佳气象条件模型。[结果 ] 5—9月,茉莉花达到中产以上产量的最佳气象条件是连续5日平均温度的平均25℃以上、连续5日日照时数的平均3.5～6.0 h、连续5日平均湿度的平均73%～87%;3个气象条件都满足条件下产量为中产以上的概率为100%。[结论]基于每日气象条件可以建立横州茉莉花盛花期单产预测模型,从而为横州茉莉花单产和价格预测提供了气象条件决策依据。     

科技进步增产的“多年平均产量移动模型”的验证

应用全国、31个省、6个典型地区和16个典型县的数据对科技进步增产的"多年平均产量移动模型"进行了系统性的验证和讨论。研究结果如下:(1)定义了用相邻10年平均单产之差表示科技进步对单产的贡献及其趋势,结论是科技进步是单产增加的主要驱动力;(2)分别定义了用每年单产与5、10、20年平均单产对比关系的概率作为短、中、长期单产稳定性的指标;稳定性研究结果表明国家级大于省级、省级大于地区级、地区级大于县级,不同省、不同地区、不同县之间稳定性差别比较大,这与境内气候的互补性和农田抗御自然灾害的能力有关;(3)就全国而言,越是经济发达的地区科技进步增产加速的时间越早;发达地区单产存在增加-下降-回升阶段,下降原因是经济快速发展初期高产农田被大量占用和(或)蔬菜、水果面积大量增加,回升原因是科技进步持续作用于中、低产田而使其单产得到稳步提高。     

粮食产量预测理论、方法与应用Ⅳ.粮食估产理论、模型及其应用

粮食估产的"通道-概率"理论:把属于最近通道的历年来的产量划分为5个气候年型通道,即丰产年、偏丰年、平产年、偏欠年、欠产年;计算产量出现在5个气候年型中的频率作为概率使用,估产年的初始估产值等于预测年各通道内平均产量与概率之积的和;估产值等于初始估产值与气候年型修正参数之积,专家根据当年气候条件和作物长势实时确定修正参数。预报单元为全国、省和县。应用结果表明:国家尺度上不需要修正,省和县级尺度需要气候年型参数修正;预测误差在3%以内;所述估产理论严谨、方法简单,参数少,参数来自原始数据本身和专家经验,易于推广使用。     

水稻施肥参数的相关性分析

基于2005-2015年我国18个省、自治区和直辖市测土配方施肥工作143个水稻"3414肥料田间试验"期刊论文数据,对气象条件、最佳产量和最佳施肥量三种施肥参数的关系进行了分析。结果表明：单因素和多因素分析均表明水稻最佳产量、最佳施氮量随着温度和降水量增加而降低,呈现北高南低空间分布格局;水稻最佳施磷量无空间规律性;单因素分析表明水稻最佳施钾量存在北低南高空间分布格局;单因素和多因素分析均表明氮和磷、磷和钾具有交互作用;多因素分析表明磷同时与氮、钾具有交互性。研究表明,不同地区水稻氮、磷和钾平均最佳施肥量为180、90、90 kg·hm^-2,应根据土壤性质、种植密度和管理措施等进行适当微调,在实际生产过程中,氮和磷需要配施,磷和钾需要配施,在施用磷时需要同时配施氮、钾。     

生态平衡施肥模型与目标产量施肥模型比较研究

对目标产量施肥模型特点、弊端和预测施肥量精度等进行了综合研究,并与生态平衡施肥模型进行了比较。结果表明:尽管目标产量施肥模型构建合理,参数获得容易,但参数多,参数易变,参数准确测定困难,参数间存在相互影响关系,模型中没有考虑土壤有效养分平衡或变化,因此,它难以作为精确施肥模型使用;与其相比,生态平衡施肥模型将施肥系统中诸多变量统一在质量守恒定律之下,具有测土施肥模型和肥料效应函数模型的双重功能,参数变异小,参数易于获得和预测施肥量准确等诸多优点。     

近30年广西土壤有机质演变特征

土壤有机质(SOM)是衡量农业生产力和土壤整体健康的重要指标,对促进区域粮食安全和缓解全球变暖下的粮食危机具有重要意义。为揭示1984—2009年广西全域SOM变化情况,基于广西第二次土壤普查项目(1984年)和广西测土配方施肥项目(2009年)两期数据,利用地统计学、动态度、分布指数等方法分析了广西土壤表层SOM时空演变特征及其在不同海拔高度上的分布状况。结果显示,近30年广西SOM总体含量大幅提升,各含量等级已由零散交错的不均匀分布演变为相对集中的连片分布,分布面积呈现：等级4(20～30 g·kg^-1)>等级5(30～40 g·kg^-1)>等级6(>40 g·kg^-1)>等级3(10～20 g·kg^-1)>等级1(≤6 g·kg^-1)>等级2(6～10 g·kg^-1),等级4和等级5所占比例分别由1984年的28.20%和18.73%提升至2009年的38.09%和36.19%。在变化速率方面,等级2减少最为迅速,...