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年整个季节做出管理、物流和营销决策。YFC平台由UNL的一个核心团队组成，与玉米带各地大学的农学家和推广教育工作者合作。

将提供41个地点的预测，包括对灌溉玉米和灌溉玉米产量都很重要的地区的单独预测，如内布拉斯加州和堪萨斯州(图1)．本文总结了YFC用于预测玉米物候和产量的方法，并提供了解释结果的指导方针。

的方法

产量预测中心依赖于

• 一个提供本地管理数据并验证预测产量的合作者网络，
• 每个地区优势土壤类型的精确信息，
• 经过测量的高质量实时天气数据
• 一个验证良好的作物模拟模型(多人混合玉米)．有关数据源和建模的更多信息可在全球产量差距地图集网站(http://www.yieldgap.org/united-states)．

当地农学家和推广教育工作者提供每个州的管理信息，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(即当前季节种植50%玉米面积的平均日历日期)、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，采用不同的管理方法在这些地点模拟雨养和灌溉作物，因为水状况对生产方法有很大影响。管理数据已通过杜邦先锋农学家提供的信息进一步验证，特别是关于杂交成熟度和植株密度的信息。产量预测是基于每个地点的两到三种主要土壤类型。每种土壤类型分别预测产量。随后，根据每种土壤类型在每个地点的流行程度，对每种土壤类型的预测进行加权后，通过对不同土壤类型的预测的平均来汇总产量预测(表2)．

历史(过去20多年)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依赖于通过州气象网络收集的测量数据，包括高原地区气候中心(HPRCC)，国家气象服务站网络(NWS)，以及伊利诺斯州水和大气资源监测项目(WARM)，俄亥俄州立大学，俄亥俄州农业研究和发展中心气象服务(OARDC)，印第安纳州气候办公室普渡自动化农业气象站网络(PAAWS)南方研究与拓展中心(SROC)和西南研究与拓展中心(SWROC)来自明尼苏达大学密苏里州Mesonet(AgEBB)，北达科他州农业天气网络(NDAWN)，以及密歇根州立大学环境天气。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学的天气数据的代表性。有关用作预测依据的数据输入详情，载于莫雷尔等人(2016)．

杂交玉米建模

杂交玉米是由UNL研究人员开发的玉米模拟模型。它模拟了在灌溉和雨养条件下玉米的每日生长发育和最终籽粒产量。该模型估计了“产量潜力”，即当作物不受营养供应、疾病、昆虫压力或杂草竞争的限制时所获得的产量——这些条件代表着“最佳管理”场景。它还假设在指定的植物种群上有统一的植物立地，没有洪水或冰雹的问题。尽管该模型可以解释营养生长和籽粒灌浆期间的干旱胁迫和高温，但它不太可能很好地描述两种情况下的作物产量:

1. 在大约7天的吐丝和授粉(即开花)窗口期，作物遭受非常严重的高温和干旱胁迫的季节
2. 早霜在籽粒灌浆完成之前就杀死了作物。

然而，即使有这些相对不常见的附加条件，该模型也已成功地在玉米产量从接近零到300 bu/ac (图2)．更多关于杂交玉米模型的细节可在Yang等(2017)．

之前的评价表明我们的预测捕捉到了美国玉米带旱作和灌溉玉米产量的空间格局。然而，这些先前的评价也表明，在种植季节，特别是在关键的吐丝和授粉期，如中部和东部玉米带的许多地区，地下水位较浅的地区雨供产量被低估了。

在2018年作物季，我们将使用一种新的方法来考虑地下水位对玉米产量和稳定性的积极影响。对于一个给定的地点，地下水位较浅的区域的比例将从瓦排水图中得到，因为这些是地下水位存在的可靠指标。对于地下水位较浅的农田，我们将假设没有水限制，然后，给定位置的平均预测产量将被估计为有地下水位和没有地下水位的农田的预测产量的平均值，并以其在该位置的玉米收获面积的各自份额加权。

表3。环境因素在玉米产量预测中被考虑和未被考虑。

解释的因素	Non-accounted因素
太阳辐射	营养供应
温度	生物胁迫的发生率 (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	缫丝过程中严重的高温/干旱胁迫
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(实黑线在图3一．然后，它将使用历史(20多年)的天气数据来预测该季节剩余时间所有可能的天气情况(蓝色虚线)图3一)．这导致了一个可能的最终产量的范围(蓝色分布在图3 b)．通过比较预测产量(蓝色阴影区域)的分布图3 c)与仅使用历史天气数据模拟的同一地点的平均产量(垂直箭头为图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)图3 c)．产量预测中心报告的产量更密切地跟踪那些没有因虫害、冰雹、内涝、设施不良或受杂交玉米模型中未考虑的胁迫影响而遭受严重产量损失的田地的产量。最后，重要的是要记住，产量预测不是特定于田间的。相反，它表示在没有减产因素的情况下，对特定地区玉米平均产量潜力的估计。

在生长季节可以期待什么?

在季节初期(6月)，当前季节的产量预测主要依赖历史天气，预测的产量范围很广，几乎与仅基于历史天气数据的产量范围相同。随着季节的进展(7月初至8月)，以及更多当前季节的天气数据被用于模拟，预测产量的范围将开始趋同，并可能偏离长期平均产量，这取决于当前季节天气相对于长期平均天气模式的相似性。随着作物接近成熟期(8 - 9月底)，预测产量的范围将进一步趋同，最终产量的预测具有更大的信心。

如何利用这些预测为农场决策提供信息?

当与其他信息来源、个人经验和最佳判断相补充时，这些产量预测所提供的信息使我们能够根据正常年份调整当前生长季的产量目标。在某些情况下，这种洞察可以支持管理决策，如施肥和灌溉的时间和数量，或在灌浆期施用农药。灌浆过程中的模拟为区域和国家层面玉米供应链的所有参与者(生产商、畜牧业、乙醇行业、保险公司、涉及商业化和运输的公司以及决策者)的营销决策提供了额外的信息。

2018年7月中旬开始，作物观察将每三周发布一次产量预测。我们还将提供有关预测潜在收益率范围的信息;高于、接近或低于正常收益率的概率;作物物候学;还有早期霜冻致死的概率。预报将根据当前季节的天气进行讨论与每个地区的正常天气，以确定产量预测将远远高于、低于或接近长期平均水平的地区。