玉米产量预测:较短的作物周期并不会导致低于平均产量

玉米产量预测:较短的作物周期并不会导致低于平均产量

Patricio Grassini,农学与园艺学副教授,推广种植系统专家,粮食用水研究所研究员;访问学者Gonzalo Rizzo;Juan Ignacio Rattalino Edreira,研究助理教授;杨海顺,农艺学副教授,食品用水研究所研究员;Roger Elmore,农学和园艺学教授,推广种植系统专家,粮食用水研究所研究员;推广教育家Keith Glewen;推广教育家詹妮弗·里斯;Charles Shapiro,前UNL推广土壤科学家-作物营养和农学和园艺学教授(现已退休),内布拉斯加大学林肯分校
明尼苏达大学教授和延伸专家Jeff Coulter
Mark Licht,推广种植系统农学家,Sotirios archonoulis,助理教授,爱荷华州立大学
Cameron Pittelkow,伊利诺伊大学助理教授
伊格纳西奥·恰姆皮蒂(Ignacio Ciampitti),美国堪萨斯州立大学农学、作物生产和种植系统副教授
Ray Massey,密苏里大学推广学教授
Peter Thomison,俄亥俄州立大学推广专家和教授
Joe Lauer,威斯康星大学麦迪逊分校教授

本文总结了8月22日在美国玉米带41个地点进行的模拟作物阶段和产量预测;数据可以是在这里观看.关于模拟候选和预测季节产量的内宁方法的细节,以及收益率预测的解释和用途前一篇文章

在过去的三周里,气温和太阳辐射与历史平均水平相似。降雨量记录也接近正常值,除了爱荷华州、伊利诺伊州、印第安纳州、堪萨斯州和俄亥俄州的一些地区的降雨量远远高于正常值。最近三周的天气情况摘要见图1

2018年CYF天气数据7月11-31日

图1. 2018年8月1日至8月22日星期间的日常太阳辐射,最大和最小空气温度(Tmax和Tmin),总降雨和总参考草蒸发(ET)。垂直条表示范围这些变量基于20多年的天气记录。水平粗线表示长期平均值,红色点表示2018的值。

视图

所有站点的预测产量、长期平均产量和当前模拟作物阶段。

灌溉和雨养玉米在每个地点的模拟发育阶段。
图2.每个位置灌溉和雨量玉米的模拟发育阶段。
R4:面团;R5:凹痕;生理成熟度:成熟。分别给出了灌溉玉米和雨养玉米的图表。
模拟雨养玉米阶段8月22日

41个地点的模拟玉米阶段

除了东部、北部和西部边缘的少数地区(图2).在密苏里州、堪萨斯州和伊利诺斯州南部,几乎所有地点的玉米都达到了生理成熟期(黑层期)。

正如之前一篇基于7月11日预测的文章所报道的,季节初的高温加速了整个地区的玉米生长。然而,自7月11日的天气预报(包括吐丝和早期灌浆期)以来,温度仍接近正常。尽管如此,大多数网站预计将比历史平均水平(如果不是已经)提前一到三周到达黑层(图3).这种模式在该地区的西方边缘不太明显,其中一些位点可能在长期日期附近到期。

地图显示截至2018年8月22日灌溉地点的玉米成熟度估计

图3。在每个地点,2018年的生理成熟(“黑色层”)比长期(2005-2017年)的平均日期早、近或晚。饼状图中显示的日期是2018年预测的生理成熟期,如果季节从现在持续到作物周期结束时的平均天气。“成熟”表示作物已经达到黑色层。灌溉玉米(上)和雨养玉米(下)的地图是分开的。饼图中的颜色部分越大,黑色层的季末日期落在该类别上的概率就越高。

地图表明截至2018年8月22日的雨量地点的估计玉米成熟度
灌溉玉米估计产率8-22-18次
8-22-18日灌溉玉米估产图

图4。竖线表示根据每个地点2018年平均播种日期,到8月22日预测的2018年玉米产量潜力的范围。水平线表示产量分布的第25和75个百分点(与季节剩余时间各自的不利和有利天气情况相关)。蓝色方块表示每个地点的长期(2005-2017年)平均产量潜力,红点表示已经成熟地点2018年预测的玉米产量潜力。分别给出了灌溉玉米和雨养玉米的图表。

灌溉玉米:接近平均产量的高概率

每个地点的预测灌溉玉米产量潜力的范围以及产量高于、接近或低于平均值的概率显示在图4和5。几乎一半的灌溉区表现出接近平均产量潜力的高概率(>75%,即四分之三的概率),只有两个灌溉区表现出高于平均产量的高概率。

雨养玉米:产量潜力在雨养地点是高度可变的

我们已经可以知道,在所有雨养地点,季末的潜在产量是否会低于、接近或高于长期平均水平(图4和5).然而,在雨养地区,预测的产量潜力是高度可变的。总的来说,内布拉斯加州、伊利诺斯州、俄亥俄州、密歇根州、明尼苏达州南部以及印第安纳州、密苏里州和堪萨斯州的一些地区的产量潜力高于平均水平。相比之下,在堪萨斯州东北部(曼哈顿和银湖)、密苏里州北部(圣约瑟夫和不伦瑞克)和爱荷华州西南部(克劳弗兹维尔)的样带中,有5个地点的产量极有可能低于平均水平。在北达科他州(达泽)和明尼苏达州(埃尔德雷德)的北部地区,产量也预计低于平均水平。在爱荷华州的大多数站点和印第安纳州的两个站点(Butlerville和West Lafayette),产量可能接近平均水平。

按地点显示灌溉玉米偏差的地图

图5. 2018屈服电位低于(<10%,红色),近(±10%,黄色),高于(> 10%,绿色)(2005-2017))每个位置的平均产量潜力。为灌溉玉米和雨水玉米显示了单独的地图。较大的颜色部分位于饼图内,季节玉米产量的概率越高。

地图显示雨养玉米偏差按地点

州和地区玉米产量预测

利用全球产量差距地图集的空间框架,我们的产量预测被提升到州一级(www.yieldgap.org),以农业气候带和玉米收获面积分布为基础。以下显示了每个州和水资源状况以及整个地区2018年的预测产量潜力。预测2018年产量潜在下降:

  • 远高于俄亥俄州、伊利诺伊州、明尼苏达州和内布拉斯加州雨养玉米的平均水平(20%或更多)。
  • 在伊利诺伊州伊利诺伊州的雨玉米的接近平均(加入或减去10%),在内布拉斯加州和堪萨斯州的灌溉玉米。
  • 低于平均水平(比平均水平低15%以上)。
表2。州和地区玉米产量预测
状态* 水情 预测
2018年的产量潜力
(bu / ac) * *
长期
产量潜力
(bu / ac) __
% 偏差 ‡
ne 灌溉 258 238 8
雨养 204. 136 50
ks. 灌溉 235 224. 5
雨养 88 122 -28
IA 雨养 201. 211. -5
MN. 雨养 237 188 26
雨养 138 170 -19年
伊尔 雨养 244 186 31
雨养 232 223. 4
雨养 244 202. 21
区域
平均数 §
218. 196 11
*北达科他州和密歇根州没有包括在内,因为我们只预测了这些州中的一个地点的产量潜力。请注意,由于预测产量潜力的地点很少,明尼苏达州全州产量潜力的不确定性也更高
**基于我们对每个地点2018年预测产量潜力的中位数估计
†模拟长期平均产量潜力使用25年的历史天气数据
‡2018年预期收益率相对于长期平均潜在收益率的偏差
§区域平均产量(包括灌溉和雨养作物)是基于上述八个州的预测产量潜力,并以全州玉米收获面积加权而估计的

结论

玉米在大部分地区已达到凹陷阶段,在南部地区已达到生理成熟期。季节初期的高温加快了玉米的生长速度,使得玉米在大多数地区比正常情况下提前一到三周到达黑层。有趣的是,模拟表明,较短的作物周期并不会导致低于平均产量的潜力(北达科他州和明尼苏达州北部的两个地点除外)。这可能是由于高温的发生,特别是在营养阶段(见7月11日预报,图1),但在吐丝和灌浆阶段则不是(见图18月1日预报,图1).换句话说,决定产量的关键时期(吐丝和灌浆)的持续时间与正常年份没有本质上的不同,它们只是由于营养生长周期较短而提前了。

对于灌溉玉米,大多数地点的近平均产量具有很高的概率。对于雨水玉米,该地区的大多数网站预计将在长期平均值的高度或附近产生,除了堪萨斯州爱荷华州和密苏里州的一些地点,以及北达科他州和明尼苏达州的两个北部地区具有很高的可能性低于平均水平的产量。总体而言,我们预测区域玉米产量可能高于(+ 11%)历史平均水平,雨量高于俄亥俄州,伊利诺伊州,明尼苏达州和内布拉斯加州的平均水平高于平均水平(> 20%)。

这些预测不会考虑出现的出现,冰雹/洪水损害,重新种植情况,疾病或硝酸盐浸出问题。在受这些限制的负面影响的字段中,实际产量将低于此处提供的估计。重要的是要记住,收益率预测不是特定于现场的,而是表示在没有此处提到的产量降低因子的情况下对给定位置和周围区域的平均农场产量的估计。同样地,作物阶段和预测产量将偏离在这里报告的那些,其中种植日期或混合性质,与这些预测的基础相差。我们将跟进2018年9月7日季节的最终预测产量和分析。