产量预测中心(YFC)将从7月中旬开始，每三周提供玉米物候的实时信息和玉米产量潜力预测，以帮助种植者和农业行业在2018年季节做出管理、物流和营销决策。YFC平台由UNL的一个核心团队组成，与来自玉米带各地大学的农学家和推广教育者合作。

将提供41个地点的天气预报，包括在灌溉和雨水灌溉作物都很重要的地区，如内布拉斯加州和堪萨斯州(图1)．本文综述了YFC在玉米物候和产量预测中的应用，为解释结果提供了依据。

的方法

产量预测中心依靠

• 提供当地管理数据和验证预测产量的合作者网络，
• 每个地区主要土壤类型的精确信息，
• 测量高质量的实时天气数据
• 一个验证良好的作物模拟模型(多人混合玉米)．有关数据来源和建模的更多信息，可在全球产量差距图集网站(http://www.yieldgap.org/united-states)．

当地农学家和推广教育工作者提供各州管理方面的信息，并帮助验证和解释预测。合作者提供的信息包括特定地点的平均种植日期(即50%的玉米面积在当前季节种植的平均日历日期)、植株密度和杂交成熟度(表1)．当一个地点同时进行雨养和灌溉生产时，将使用不同的管理措施来模拟这些地点的雨养和灌溉作物，因为水状况对生产措施有很大的影响。利用杜邦先锋农学家提供的信息进一步验证了管理数据，特别是杂交成熟和种植密度方面的数据。产量预测是基于每个地点的两到三种主要土壤类型。对每种土壤类型分别进行产量预测。根据每种土壤类型在每个地点的流行程度加权后，通过对不同土壤类型的预测进行平均，然后汇总产量预测(表2)．

历史(过去20年以上)和实时每日天气数据用于物候和产量预测。模拟实时作物生长和发育所需的每日天气变量包括太阳辐射、最高和最低温度、降水、相对湿度和风速。YFC依靠的是通过国家气象网络收集的测量数据，包括高原区域气候中心(HPRCC)，国家气象局(NWS)，国家气象局(HPRCC)，国家气象局(NWS)伊利诺斯州水资源和大气资源监测计划俄亥俄州立大学，俄亥俄州农业研究和发展中心气象服务印第安纳州气候办公室(OARDC)普渡自动化农业气象站网络(PAAWS)南方研究和外联中心(SROC)和西南研究与拓展中心(SWROC)成立明尼苏达大学密苏里州Mesonet北达科他州农业气象网络(NDAWN)和密歇根州立大学环境天气研究。从这些网络中选择的气象站位于农业地区而不是城市地区，这有助于确保预测玉米产量和物候的天气数据的代表性。有关用作预测基础的数据输入的详细资料，请参阅Morell等人(2016)．

杂交玉米建模

杂交玉米是UNL研究人员开发的玉米模拟模型。它模拟了灌溉和雨养条件下玉米的日生长发育和最终产量。该模型估计了“产量潜力”，即当作物不受养分供应、疾病、昆虫压力或杂草竞争的限制时获得的产量，这些条件代表了“最佳管理”情景。它还假设统一的工厂站在指定的植物种群，没有洪水或冰雹的问题。尽管该模型可以解释营养生长和灌浆期间的干旱胁迫和高温，但在以下两种情况下不太可能很好地描述作物产量:

1. 在吐丝和授粉(即开花)的7天左右的窗口期，作物遭受非常严重的高温和干旱胁迫
2. 一场早霜在籽粒灌浆完成之前就把作物冻死。

然而，即使有这些相对不常见的条件，该模型已在广泛的环境中成功地进行了评估，其中玉米产量从接近零到300 bu/ac (图2)．有关杂交玉米模型的更多细节，请参阅杨等人(2017)．

之前的评价表明，我们的预测捕捉到了美国玉米带雨养和灌溉玉米产量的空间格局。然而，这些先前的评估还表明，在种植季节，特别是在关键的吐丝和授粉时期，在中部和东部玉米带的许多地区，在地下水位较浅的地点，雨水灌溉的产量被低估了。

在2018年作物季期间，我们将使用一种新的方法来解释地下水位对玉米产量和稳定性的积极影响。对于一个给定的位置，具有浅层地下水位的田地的比例将从排水地图中得到，因为这些地图是地下水位存在的有力指标。对于地下水位较浅的油田，我们将假定没有水的限制，随后，该地区的平均预测产量将作为有地下水位和没有地下水位油田的预测产量的平均值来估计。按他们各自在该地区收获玉米的份额加权。

表3。玉米产量预测中考虑了环境因素，而没有考虑环境因素。

解释的因素	Non-accounted因素
太阳辐射	营养供应
温度	生物胁迫发生率 (杂草、害虫、病原体)
相对湿度	洪水
风速	冰雹
参考蒸散	非均匀站
降水	土壤结壳
土壤类型	蚕丝周围严重的高温/干旱压力
种植时土壤水分	早期死亡霜
灌溉	绿色吸附/住宿
植物种群密度
混合的成熟度
种植日期
浅层地下水位

我们如何实时预测玉米产量潜力?

杂交玉米使用测量的天气数据来模拟作物生长，直到预测日期(实黑线图3一．然后它将使用历史(20年以上)的天气数据来预测这个季节剩下的所有可能的天气情况(蓝色虚线)图3一)．这将产生一个可能的最终产量范围(蓝色分布在图3 b)．通过比较预测产量的分布(蓝色阴影区域在图3 c)与仅使用历史天气数据模拟的同一地点的平均产量(垂直箭头在图3 c)，就有可能确定当前季节产量低于、接近或高于长期平均产量的可能性(虚线区域在)图3 c)．产量预测中心报告的产量更密切地跟踪了那些没有遭受虫害、冰雹、涝渍、设施不良或受到杂交玉米模型未考虑的胁迫严重影响的农田的产量。最后，重要的是要记住，产量预测不是特定于领域的。相反，它表示在没有减产因素的情况下，对给定地点的平均玉米产量潜力的估计。

在生长季节会有什么期待?

在季节初期(6月)，对当前季节的产量预测主要依赖于历史天气，预测产量的范围很广，几乎与仅基于历史天气数据的产量范围相同。随着赛季的进行(七月初到八月),和更多当前季节的天气数据用于模拟,预测收益率将开始收敛的范围和可能偏离长期平均收益率,根据相似性当前季节的天气相对于长期平均的天气模式。随着作物接近成熟期(8月底至9月)，预测产量的范围将进一步收敛，最终产量的预测将更具信心。

如何利用这些预测来指导农业决策?

当与其他信息来源、个人经验和最佳判断相补充时，这些产量预测提供的信息可以使当前生长季的产量目标相对于正常年份进行调整。在某些情况下，这种见解可以支持管理决策，如施肥和灌溉的时间和数量，或在灌浆期施用农药。谷物灌浆期间的模拟提供了额外的信息，以指导区域和国家一级玉米供应链的所有参与者(生产者、牲畜部门、乙醇行业、保险公司、参与商业化和运输的公司以及政策制定者)的营销决策。

从7月中旬开始，在2018年作物季期间，作物观察将每三周发布产量预测。我们还将提供有关预测潜在产量范围的信息;收益率高于、接近或低于正常水平的概率;作物物候学;以及早期致命霜冻的可能性。天气预报将根据当前季节的天气进行讨论与每个地点的正常天气，以确定预测产量远高于、低于或接近长期平均水平的地区。