Spatial-Temporal Changes in Grain Production, Consumption and Driving Mechanism in China

The spatial-temporal patterns of grain production and consumption have an important influence on the effective national grain supply on condition of tight balance in the total grain amount in China. In this paper, we analyze the spatial-temporal pattems of grain production, consumption and the driving mechanism for their evolution processes in China. The results indicate that both gravity centers of grain production and consumption in China moved toward the northern and eastern regions, almost in the same direction. The coordination of grain production and consumption increased slightly from 1995 to 2007 but decreased from 2000 to 2007. There is a spatial difference between the major districts of output increase and the strong growth potential in grain consumption, which indicates an increasing difficulty in improving the regional coordination of grain production and consumption. The movement of the gravity center of grain production is significantly correlated with regional differences in grain production policy, different economic development models, and spatial disparity of land and water resource use. For grain consumption, the main driving factors include rapid urbanization, the upgrade of food consumption structure, and distribution of food industries.

Root carbon consumption and grain yield of spring wheat in response to phosphorus supply under two water regimes

In semiarid areas, cereal crops often alocate more biomass to root at the expense of aboveground yield. A pot experiment was conducted to investigate carbon consumption of roots and its impact on grain yield of spring wheat （Triticum aestivum L.） as affected by water and phosphorus （P） supply. A factorial design was used with six treatments namely two water regimes （at 80–75% and 50–45% ifeld capacity （FC）） and three P supply rates （P1=0, P2=44 and P3=109 μg P g–1 soil）. At shooting and lfowering stages, root respiration and carbon consumption increased with the elevate of P supply rates, regardless of water conditions, which achieved the minimum and maximum at P1 under 50–45% FC and P3 under 80–75% FC, respectively. However, total aboveground biomass and grain yield were higher at P2 under 80–75% FC; and decreased with high P application （P3）. The results indicated that rational or low P supply （80–75% of ifeld water capacity and 44 mg P kg–1 soil） should be recommended to improve grain yield by decreasing root carbon consumption in semiarid areas.

Impact of Industrialization on Grain Consumption and Countermeasures

This paper analyzes the impact of industrialization on grain consumption from growth of residents' income and change of diet structure,expansion of size of population,and development of new biomass energy industry.The economic growth in the course of industrialization promotes growth of residents' income,changes residents' diet structure;industrialization leads to rural urbanization and rise of urban residents;industrial development brings about grain demand of biomass energy.All of these greatly increase demand of grain consumption.On the basis of these situations,it presents following countermeasures to guarantee grain consumption demand in the course of industrialization:heighten awareness to fully realize the significance of rapid development of industrialization to grain security;control population growth and improve grain conversion ratio;strengthen grain-saving construction and advocate moderate consumption;develop non-grain biomass energy in many channels to guarantee grain security.

Effect of Irrigation System, Tillage System, and Seeding Rates on Wheat (<i>Triticum aestivum</i>L.) Growth, Grain Yield and Its Water Consumption and Efficiency

A field trial was conducted at a private farm in AL-Hashimiya district Babylon Governorate—the republic of Iraq during the 2016-2017 and 2017-2018 growing seasons. This study was conducted using two irrigation methods, sprinkler and surface irrigation, for each of them had three Tillage methods (zero-tillage, medium-tillage, deep-tillage) and each tillage system had four seeding rate of wheat yield (120, 180, 240, 300) kg∙ha-1. Results indicated that the consumptive water use was 557.5 and 535.9 mm for surface irrigation and 460.9 and 442.6 mm for sprinkler irrigation in the 2016-2017 and 2017-2018 growing seasons. Sprinkler irrigation significantly increased the flag leaf area with no significant effect on plant height. However, the minimum tillage and seeding rate (240 kg∙ha-1) significantly increased the plant height and flag leaf area in both growing seasons. For the grain yield, the sprinkler irrigation, minimum tillage, and seeding rate (240 kg∙ha-1) also increased the plant height and flag leaf area by 13%, 10, % 11%, 11%, 12%, and 14% in both growing seasons, respectively, through an increased number of spikes/m2, the number of grain spike-1, and 1000-grain weight in both growing seasons, respectively. Interestingly the grain yield was increased by 33% and 32% in both growing seasons under the effects of these three factors altogether, respectively. It can be concluded that these factors act synergistically, resulting in a significant improvement in the wheat grain-yield of, less consumptive water use, and high water use efficiency.

绿肥还田量与小麦复种绿肥水分利用效率的相关性

【目的】针对绿洲灌区因连作导致小麦水分利用效率偏低问题,开展麦后复种绿肥水分利用特征研究,以期为构建基于绿肥还田的小麦水分高效利用技术体系提供理论依据。【方法】依托2018年开始的定位试验,以小麦复种绿肥为研究对象,设置3个绿肥还田量(G_(1):15 000 kg/hm^(2),G_(2):30 000 kg/hm^(2),G_(3):45 000 kg/hm^(2))和不复种绿肥小麦(对照,G_0),于2019~2021年运用能量学方法研究了不同处理的产量和水分利用特征。【结果】与对照相比,小麦复种绿肥显著增大了总耗水量,G_(1)、G_(2)和G_(3)处理复种系统总耗水量分别较G_0增加了42.1%、38.0%和41.1%;小麦耗水量在G_(2)处理中最小,较G_0降低了3.9%;绿肥耗水量表现为G_(2)和G_(3)较低,分别较G_(1)降低了5.9%和5.8%。绿肥还田显著提高了小麦产量,且还田量为G_(2)时增产效果最好,G_(1)、G_(2)、G_(3)与G_0相比,小麦籽粒产量分别提高了4.9%、22.2%、14.2%,生物产量分别提高了3.1%、10.9%、5.6%;绿肥生物产量G_(2)较G_(1)、G_(3)分别高13.5%、6.4%。小麦复种绿肥系统生物热能产在G_(2)处理时最大,分别较G_0、G_(1)和G_(3)提高49.1%、9.3%和5.4%。绿肥还田显著提高了小麦水分利用效率且G_(2)处理的水分利用效率最高,G_(1)、G_(2)和G_(3)分别较G_0提高7.7%、27.4%和15.5%。复种体系单位耗水生物热能产显著高于单作且在G_(2)处理表现最优,G_(1)、G_(2)和G_(3)分别较G_0分别高8.4%、22.0%和13.5%。【结论】在绿洲灌区,麦后复种绿肥还田是保证小麦高产和水分高效利用的种植模式,还田量为30 000 kg/hm^(2)时效果最佳。

基于多目标优化的平房仓节能设计方法:以河南地区为例

为了权衡低温粮仓设计阶段能耗和成本之间的矛盾,基于Rhino-Grasshopper参数化设计工具,构建了平房仓多目标优化设计平台。优化过程包括四个流程:参数化建模、优化变量参数设定、优化目标函数设定及优化和多目标决策。以河南地区某平房仓为例进行平台应用,得到了平房仓多目标优化设计的最优解集。结果表明,优化后粮仓的制冷能耗和成本均优于基准建筑。与改造后的平房仓相比,能耗最优解、均衡解和成本最优解设计方案的制冷能耗分别降低了70%、63.33%和38.67%,全生命周期成本分别降低了32.92%、49.43%和53.29%。

地下膜调控润灌对冬小麦土壤水分及生长的影响

【目的】探索地下膜调控润灌下冬小麦适宜灌溉制度。【方法】针对地下膜调控润灌,设定300 m^(3)/hm^(2)(W1)、450 m^(3)/hm^(2)(W2)和600 m^(3)/hm^(2)(W3)3种灌水定额,采取连续灌溉(S1)、间歇灌溉(S2)和传统畦灌(CK)3种灌水模式,通过灌水定额与灌水模式田间小区组合试验,研究土壤水分分布和冬小麦的生长性状、耗水规律、产量构成和水分利用效率。【结果】①W3S1处理和W3S2处理较CK灌溉水更集中分布于作物根系层,下渗量减少,提高了株高、籽粒产量和水分利用效率(WUE);②地下膜调控润灌下,随着灌水定额的增加,20~60 cm土层土壤含水率增加;S2处理较S1处理可降低灌溉水向80~100 cm土层下渗;③冬小麦各生育阶段株高、叶面积指数(LAI)和全生育期耗水量均和灌水定额呈正相关;灌水模式对株高和LAI的影响不显著,但可显著提高全生育期耗水量;④随着灌水定额增加,S2处理较S1处理分别增产6.52%、13.11%和3.46%,籽粒产量和WUE呈现先增加后减少的趋势。【结论】相较于CK,地下膜调控润灌可实现节约灌溉用水并提高产量,综合考虑灌后土壤水分分布、作物生长性状、耗水规律、产量和WUE,W2S2处理是最优的灌溉制度,可以在获得更高籽粒产量的同时,提高WUE。

新形势下北京粮食消费变化特征分析

分析了2016—2021年北京粮食消费结构变化对粮食安全的影响。结果表明:2016—2021年北京粮食消费总量呈波动式下降,在北京市农业“调转节”的作用以及COVID-19疫情影响下,城乡居民加大了对口粮的囤积,使得间接用粮量稳中有降。随着城镇化进程加快、“疏解整治促提升”专项行动的开展,北京市城乡居民粮食消费需求升级与粮食产量减少的错位导致粮食不安全系数增加。为保障粮食安全,推进北京市粮食产业高质量发展,提出了加强科技赋能,稳步提升粮食自给率;强化协同机制,保障首都粮食供给;推进种养一体化,发展生态循环农业的对策建议。

大食物观视域下全谷物食品消费实现路径研究

在大食物观视域下,全谷物食品消费对节粮减损和国民营养健康具有积极意义,是未来食品领域的重要发展方向之一,但当前我国全谷物食品消费量远低于推荐水平。本文分析了北美、欧洲、亚洲和非洲地区的主要国家全谷物食品消费的总量、结构以及政策环境,并从产品、消费者、市场与政策四个维度分析了影响全谷物食品消费的主要因素。综上,应着力培养居民的全谷物消费意识、创新全谷物食品的加工技术,通过政策支持发展营养导向型农业,以此打通全谷物食品消费的实现路径,促进全谷物食品产业发展。

我国饲料粮供需结构变动的影响因素分析

加强饲料粮供给是稳定饲料粮市场供需、推动畜牧业高质量发展的重要抓手。文章基于2006年1月—2022年12月饲料粮供需结构月度数据样本,采用VAR模型对我国饲料粮供需结构展开实证分析。结果发现,玉米供给量对饲料粮供需结构变动的影响最明显,城乡居民畜产品消费量次之,稻谷供给量最低。从供给视角分析,饲料粮供需结构变动的主要影响因素包括玉米供给量、豆粕供给量、高粱供给量、小麦供给量。从需求视角分析,城乡居民畜产品消费量是影响饲料粮供需结构变动的主要因素。从突发事件视角分析,自然灾害风险指数并非是饲料粮供需结构变动的格兰杰原因。在忽略其他因素影响情况下,自然灾害风险指数对7周后饲料粮供需结构变动影响贡献率为23.62%。研究表明,饲料粮供需结构变动主要受到玉米供给量、城乡居民畜产品消费量、豆粕供给量、高粱供给量、小麦供给量、自然灾害风险等因素影响。

湿法炼锌系统阴极板设计优化研究

通过对析出锌形态的分析,明确了影响直流电耗和产品质量的主要因素。为进一步研究,我们确定了湿法炼锌系统中阴阳极板的相对尺寸,并优化了阴极板的设计方案。这一优化消除了阴极下沿瘤状晶粒的析出现象,改善了槽内的循环流场,减小了电解液中Zn^(2+)的浓度差,降低了电积过程中的温升,从本质上提高了电积过程的稳定性。这些改进达到了降低锌电积直流电耗指标的目的,同时缩减了阳极的有效面积,实现了节约能耗、提升产品品质、降低生产成本的目标。

常见港口散粮卸船设备能耗分析及选型建议

本文主要介绍了目前常见的港口散粮卸船设备,通过对不同设备的实际作业能耗和性能指标进行对比和分析,得出不同设备的适宜作业环境,为设备选型配置提供建议,为相关设备设计和改造提供参考。

基于尾气环流应用的氮气气调工艺优化

氮气气调在储粮害虫防治、延缓粮食品质变化方面都取得较好效果,为了进一步降低气调储粮的费用,提高储粮效益,选取三明直属库的两个高大平方仓作为试验仓,将气调过程中排出的尾气引入仓内气囊外空间,来延缓气囊内氮气衰减速度。通过试验发现,该技术使仓房氮气浓度达到98%所用时间更短,且保持效果更好,维持效果更长,达到了降低成本、节能降耗的要求。通过对氮气气调尾气利用应用方案的探索,为未来降低氮气气调使用成本、氮气气调技术的普及使用提供相应的经验。

缓苏在粮食干燥中的研究进展

干燥处理是保证粮食安全的重要手段,提高粮食干燥能力及干燥质量是我国粮食产后亟待解决的关键问题。缓苏作为粮食加工、储藏和流通过程中重要环节,兼有节约能耗和提高产品品质的双重特点。本文对缓苏操作进行了详细分类,系统阐述了在粮食干燥过程中缓苏操作参数的优化方法及对粮食品质和能耗的影响,提出目前国内外在粮食干燥研究领域所存在的问题,并对其应用前景作了客观分析。

耕作方式与秸秆还田对冬小麦-夏玉米耗水特性和水分利用效率的影响

【目的】黄淮海地区是中国粮食主产区之一,但农业生产中旱涝频繁发生,同时还存在土壤紧实、耕层变浅和土壤蓄水保墒能力低等问题,严重影响了该区的粮食生产。耕作方式和秸秆还田作为农业生产中两项重要的技术措施,对改善土壤结构、提高土壤蓄水能力和水分利用效率有显著作用。本文旨在探索耕作方式、秸秆还田以及二者交互对冬小麦-夏玉米耗水特性和水分利用效率的影响,为优化黄淮海地区的土壤耕作方式提供依据。【方法】采用土壤耕作方式与秸秆还田相结合的方法,设置常规耕作+秸秆还田、常规耕作+无秸秆还田、深耕+秸秆还田、深耕+无秸秆还田、深松+秸秆还田、深松+无秸秆还田6个处理,研究耕作方式与秸秆还田对冬小麦-夏玉米一年两熟农田耗水量、耗水模系数、土壤贮水消耗量、株间蒸发量、籽粒产量和水分利用效率的影响,分析不同耕作方式、秸秆还田以及二者交互对冬小麦-夏玉米耗水特性和水分利用效率的影响。【结果】耕作方式、秸秆还田对土壤容重、农田耗水量、土壤贮水消耗量、株间蒸发量、籽粒产量和水分利用效率均存在显著或极显著影响。与常规耕作相比,深耕和深松主要降低了20—40 cm土层的土壤容重,增加了冬小麦、夏玉米和周年总农田耗水量,提高了0—100 cm土层的土壤贮水消耗量,同时降低了休闲期无效农田耗水量。此外,深耕和深松还降低了夏玉米的株间蒸发量,但深耕显著增加了冬小麦的株间蒸发量,深松则相反。秸秆还田也可以降低土壤容重,提高土壤贮水消耗量,增加冬小麦农田耗水量,降低夏玉米和休闲期农田耗水量,增加冬小麦的株间蒸发量,降低夏玉米的株间蒸发量。与常规耕作相比,深耕和深松处理的周年作物产量分别提高了10.7%和9.8%,周年水分利用效率分别提高了8.8%和6.3%。秸秆还田处理的周年作物产量和水分利用效率分别比秸秆不还田处理提高了6.3%和7.6%。耕作方式与秸秆还田对冬小麦-夏玉米的耗水特性、籽粒产量和水分利用效率存在显著交互作用。与常规耕作+无秸秆还田处理相比,深耕+秸秆还田和深松+秸秆还田处理的周年农田耗水量分别提高3.3%和2.4%,冬小麦-夏玉米的农田耗水量分别提高了4.2%和3.3%,休闲期的农田耗水量分别降低了7.0%和9.9%,周年作物产量分别提高了18.0%和19.3%,水分利用效率分别提高了15.9%和15.1%。【结论】在几种耕作模式中,深耕+秸秆还田、深松+秸秆还田的周年作物产量和水分利用效率最高,且二者无显著性差异,表明深耕或深松结合秸秆还田有利于作物产量和水分利用效率的提高。因此,在本试验条件下,在秸秆还田的基础上深松或深耕是黄淮海地区适宜的耕作方式。

灌水时期和灌水量对小麦耗水特性、籽粒产量及蛋白质组分含量的影响

【目的】研究高产条件下灌水时期和灌水量对小麦的耗水特性和籽粒蛋白质组分含量的影响,为小麦节水高产优质栽培提供理论依据。【方法】设置不同灌水时期和灌水量的处理,采用反相高效液相色谱(RP-HPLC)分析方法对籽粒蛋白质进行分离量化,研究不同水分处理对小麦耗水量、水分利用率、籽粒产量、籽粒品质和籽粒蛋白质组分含量的影响。【结果】随着灌水量的增加,灌水量占农田耗水量的百分率提高,降水量和土壤贮水消耗量占农田耗水量的百分率降低。减少灌水量,促进小麦对土壤贮水的利用,提高小麦在0～100cm各土层的土壤耗水量。降低农田耗水量、提高水分利用率是实现节水高产栽培的有效途径。拔节期和开花期分别灌水60mm的处理在两年度生长季均获得了最高的水分利用率;在2004-2005年生长季W1处理的籽粒产量与W2无显著差异,但显著高于W0处理;在2005-2006年生长季W'2处理的籽粒产量与W'3无显著差异,但显著高于W'0、W'1处理。水分对小麦籽粒蛋白质组分含量具有重要的调控作用。在2004-2005年生长季,与W2处理相比,W1处理的籽粒醇溶蛋白含量降低,HMW-GS含量和谷蛋白含量升高,籽粒蛋白质含量和湿面筋含量升高,面团形成时间和面团稳定时间延长,有利于强筋小麦济麦20籽粒品质的改善。在2005-2006年生长季,随灌水量增加,籽粒HMW-GS含量、谷蛋白含量有先升高后降低的趋势,以W'2处理最高,与籽粒蛋白质含量、面团形成时间和面团稳定时间的变化趋势一致。【结论】本试验条件下,拔节期和开花期分别灌水60mm是兼顾节水、高产、优质的最优处理。

耕作方式与秸秆还田对冬小麦–夏玉米轮作系统中干物质生产和水分利用效率的影响

为探讨黄淮海地区一年两熟制下土壤耕作方式与秸秆还田相结合的适宜模式,2010—2012年进行了两年度的田间试验,研究不同处理对冬小麦–夏玉米轮作系统干物质生产和水分利用效率的影响。通过比较常规耕作+秸秆还田、常规耕作+无秸秆还田、深耕+秸秆还田、深耕+无秸秆还田、深松+秸秆还田、深松+无秸秆还田6个处理,发现深松(耕)与秸秆还田可以增加冬小麦和夏玉米的农田耗水量,降低休闲期农田耗水量,提高作物叶片相对含水量、净光合速率、蒸腾速率和茎秆伤流量,促进植株干物质积累,进而提高作物籽粒产量和水分利用效率。耕作方式与秸秆还田对冬小麦和夏玉米的干物质生产和水分利用效率存在显著交互作用。与常规耕作+无秸秆还田相比,深耕+秸秆还田和深松+秸秆还田处理的作物干物质积累量分别提高19.3%和22.9%,周年作物产量分别提高18.0%和19.3%,水分利用效率分别提高15.9%和15.1%,且两处理无显著差异。因此认为,与本试验相似环境条件下,宜在秸秆还田的基础上配合深松或深耕。

不同灌水处理对强筋小麦济麦20耗水特性和籽粒淀粉组分积累的影响

【目的】研究不同土壤质地下灌水处理对小麦耗水特性和籽粒淀粉组分积累及粒重与产量的影响,为小麦节水高产栽培提供理论依据。【方法】在2004-2005年和2006-2007年小麦生长季,以强筋小麦济麦20为材料进行田间试验,采用水分平衡法计算小麦生育期间耗水量,双波长法测定籽粒淀粉含量,以淀粉含量乘以粒重求得淀粉积累量。【结果】2004-2005生长季,在土壤质地为壤土的条件下,W1处理(底墒水、拔节水和开花水各灌60mm,籽粒产量为8701.23kg·hm-2)的耗水量低于W2处理(底墒水、冬水、拔节水和开花水各灌60mm,籽粒产量为9159.30kg·hm-2),土壤水利用效率与W2处理无显著差异,降水占耗水量的百分率、灌水利用效率和水分利用效率高于W2处理;成熟期各处理粒重无显著差异。2006-2007生长季,在土壤质地为砂质壤土的条件下,W3'处理(底墒水、冬水、拔节水和开花水各灌60mm)获得最高籽粒产量,耗水量和降水占耗水量的百分率与其他灌水处理无显著差异;土壤水和降水利用效率、水分利用效率均显著高于其它处理,灌水利用效率显著低于其他处理;成熟期粒重与W2'处理(底墒水、拔节水和开花水各灌60mm)无显著差异,均高于其它处理。在W1处理冬前期和开花期0～140cm土层和拔节期0～80cm土层土壤相对含水量高于W0处理(生育期不浇水)的基础上,拔节期和开花期各灌水60mm,增加了灌浆后期支链淀粉积累量,减少了直链淀粉积累量,提高了支链淀粉含量/直链淀粉含量比值(支/直比);在W2处理拔节期和开花期80～140cm土层土壤相对含水量高于W1处理的基础上,拔节期和开花期各灌水60mm,对灌浆末期支链淀粉和直链淀粉积累量无显著调节效应。【结论】在保水能力较强的壤土上,W1处理灌浆末期籽粒直链淀粉积累量低于W0处理,支链淀粉积累量和支链淀粉含量/直链淀粉含量比值高于W0处理,并获得了较高的籽粒产量和水分利用效率,进一步增加灌水量对淀粉组分积累量无显著调节效应,水分利用效率降低。在保水能力较差的砂质壤土上,W3'处理获得最高籽粒产量和水分利用效率。可供壤土和砂质壤土条件下小麦生产中确定灌水方案参考。

灌水时期和灌水量对小麦耗水特性和旗叶光合作用及产量的影响

在2004—2005和2005—2006小麦生长季,以济麦20、泰山23和泰山22为试验材料,研究了不灌水(W0)、拔节水60mm(W1)、拔节水60mm+开花水60mm(W2)和拔节水60mm+开花水60mm+灌浆水60mm(W3)4个灌水处理条件下小麦耗水特性、旗叶光合作用和产量变化。结果表明,2004—2005生长季,济麦20和泰山23均以W2处理籽粒产量最高,耗水量和灌水效率分别高于和低于W1处理;两品种的水分利用效率均以W1和W2处理高于其他处理,其中济麦20的W1和W2处理无显著差异,而泰山23的W1处理高于W2处理。2005—2006生长季,济麦20和泰山22分别以W1和W2处理获得最高籽粒产量,两处理的耗水量(451.3mm和459.2mm)无显著差异;两品种的水分利用效率均以W0处理最高,W3处理最低,其中济麦20的W1处理高于W2处理,而泰山22在两处理间无显著差异。随灌水量的增加,土壤供水量和降水量占总耗水量的百分率降低,灌水量占总耗水量的百分率增大。济麦20的W0处理的旗叶光合速率和磷酸蔗糖合成酶活性在灌浆初期与W1、W2和W3处理无显著差异,灌浆中后期显著降低,但W0处理有利于蔗糖向籽粒转移,灌浆后期旗叶中蔗糖滞留较少,这是W0处理的粒重显著高于其他处理的生理原因之一。综合考虑籽粒产量、水分利用效率和灌水效率,在未灌底墒水条件下,济麦20和泰山23以拔节水灌60mm或拔节水和开花水各灌60mm为节水高产的模式;在灌底墒水60mm条件下,济麦20以拔节水灌60mm、泰山22以拔节水灌60mm或拔节水和开花水各灌60mm为节水高产的模式。

新型冠状病毒肺炎疫情对我国粮食产业的影响分析

新型冠状病毒肺炎(以下简称"新冠肺炎")疫情对我国粮食生产和人民生活造成了不同程度的影响。为推动粮食生产有序开展,保障粮食安全,分析了新冠肺炎疫情对我国粮食产业发展的影响。分析发现,疫情之下农业用工难、农资供应紧张、传统的技术下乡服务停滞、跨区耕作受阻,加之今年病虫害呈重发态势,国际形势也更加复杂多变,稳定粮食生产的压力和挑战加大。建议将粮食安全当成"头等大事"来抓,支持春耕生产和双季稻面积恢复,保障重要物资运输通道畅通,开展多形式农业科技服务,健全国内、国外两个市场预警机制,构建新型粮食生产支持体系,进一步保障我国粮食安全生产。