美国大豆产量与品质的区域分异规律及环境驱动机制解析

本文基于美国13州235个田块的实地调查数据，结合作物生长模型（DSSAT）模拟，系统解析了环境因子对大豆产量、籽粒蛋白和含油量的调控作用。研究发现气象与土壤因子对产量（R2=0.56）和含油量（R2=0.39）预测精度显著高于蛋白含量（R2=0.09），揭示了北部高蛋白低含油、玉米带高产的区域格局，为优化产区布局和品质定价提供了科学依据。

　　

Highlight

结果

气象、土壤和季节因子对产量和籽粒含油量的预测精度（R²分别为0.56和0.39）远高于对籽粒蛋白含量的预测（R²为0.09）。与玉米带产区（观测到较高产量，蛋白含量为38.2%）相比，北部和南部产区具有更高的籽粒蛋白浓度（分别为39.5%和39.4%）。在北部地区，种子灌浆期的低温（与晚播或长生育期品种相关）限制了产量和籽粒含油量。而在南部地区，生长季前期的高温显著限制了产量，晚播（6月1日之后）缩短了总生育期长度。

结论

本研究利用2022年和2023年生长季来自美国13个州235个田块的大型数据集，为理解大田籽粒品质（籽粒蛋白和含油量）的变异提供了新的见解。研究结果揭示了大豆品质的区域差异，与其他地区相比，北部地区具有更高的籽粒蛋白浓度，但籽粒含油量较低，并深入探讨了相关的环境驱动因子。