内蒙古东北部大豆主产区近30年大豆需水量时空变化特征分析

文章以内蒙古东北部1991-2020年30年间12个气象观测站的逐日气象资料为研究对象,分析大豆不同生育期内有效降雨量和需水量及其气候倾向率的时空变化特征。结果表明,近30年来,内蒙古东北部大豆主产区年均有效降雨量由南向北呈先减后增趋势,有效降雨量气候倾向率均呈下降趋势。其中有效降雨量高值区集中于呼伦贝尔岭东地区;大豆生长前期、中期和后期有效降雨量由南向北空间分布均呈逐渐升高趋势,生长中期有效降雨量占比最大,占平均有效降雨总量的65%。需水量区域特征明显,由南向北呈逐步递减趋势,由西向东呈逐步增加趋势,其高值区集中于兴安盟南部的突泉县和科尔沁右翼中旗一带。各时期大豆需水量高值区主要集中于兴安盟东南部的科尔沁右翼中旗、突泉、科尔沁右翼前旗和乌兰浩特市一带。总体上,内蒙古东北部大豆主产区降雨量少、需水量大,有效降雨未能满足大豆需求,易发生干旱等气象灾害,生产上应适当增加灌溉,保证大豆稳产高产。

商业组织的作用:近代东北地区商会兴起与豆货贸易发展(1891-1931)

近代东北地区豆货作为中国进出口贸易重要商品,其兴起与发展一直是经济史领域研究的重要内容。然而,尽管现有关于近代东北地区豆货贸易发展的讨论较多,但是对近代商业组织兴起与豆货贸易之间关系考察不足。因此,本文通过耙梳近代东北地区豆货贸易与商会设立相关史料,并且运用历史计量方法,就近代商会对东北豆货贸易的影响及影响路径进行考察。研究发现,近代商会不仅通过建立交易场所、推广新技术、调查贸易情况与直接参与交易等方法来推动豆货贸易的发展,而且分别从大豆种植、豆货加工与出口销售三个环节影响着豆货贸易。本文研究不仅为理解近代东北地区豆货贸易迅速发展提供了新的视角,而且也丰富了近代商会史研究的相关讨论。

Geographic differentiation and phylogeographic relationships among world soybean populations

A fast-growing protein and oil crop,soybean was domesticated in ancient China and disseminated early in Asia and afterwards to other continents,in particular the Americas in recent centuries.After adaptation,locally developed landraces and cultivars formed a diversity of geographic-populations.In an investigation of their phylogeographic features,marker-derived traits were combined with geography-related photo-and temperaturesensitive traits to study 13 geographic-populations comprising 371 accessions.Extreme differentiation among geographic-populations was observed for flowering date(33–94 days),maturity date(79–181 days),and main stem node number(6–25 nodes).Restriction-site associated DNA sequencing revealed strong genetic differentiation among these geographic-populations,including genetic richness(alleles,35,242–44,986)and specific-present alleles(SPAs,0–67).More SPAs(28–67)emerged in some secondary and tertiary centers than in centers of origin(8–11).Phenotypic and genotypic clustering divided 11 of the 13 geographic-populations into the same five sets of sensitivity-similar geographic-populations and grouped the populations of northeast China and northern North America rather than center-of-origin populations as secondary centers,indicating the importance of geography-related traits in determining genetic differences among geographic-populations.A model of four soybean dissemination paths is presented:from the center of origin to the north,east,and south in Asia and from northeast China to Europe and the Americas.These findings provide a detailed phylogeographic understanding of worldwide soybeans.

东北春大豆区不同年代审定品种主要性状演变分析

东北地区是中国大豆的主产区,随着种植年代的推移,东北大豆品种数量不断增多的同时,一些重要农艺性状的演变也呈现出一定趋势。这种趋势反映了人们对于大豆育种选择的倾向以及大豆性状与环境协同的内在联系。因此针对主要性状进行演变分析,对于指导大豆育种研究具有重要意义。本研究收集了1941—2019年东北春大豆区育成的335个大豆品种的主要性状信息,并对其演变过程进行了分析。结果表明:东北春大豆区大豆品种随着年代增加,平均分枝数降低,1940s最高,3.50个,2010s最低,降至0.86个。平均株高在1980s之前呈先降低后升高的趋势,之后平稳上升,2010s最高,为88.20 cm,1950s最低,为73.50 cm。平均生育期在20世纪70年代最长,为123.86 d,之后整体呈下降趋势,在2010s降至116.67 d。品质性状中,蛋白质含量只在20世纪60~70年代间有所升高,其他相邻年代间均呈下降趋势,在1940s最高,为41.40%,在2010s降至39.48%,平均脂肪含量波动较大,在1940s最高,为21.90%,1990s最低,为20.05%。平均百粒重在1990s最高,达到21.03 g,之后呈下降趋势,在2010s最低,为19.17 g。平均单产随年代变化持续增加,由1940s的1770.00 kg·hm^(-2)增长到2857.06 kg·hm^(-2)。育成品种的产量与生育期、株高、百粒重呈极显著或显著正相关,与分枝数呈极显著负相关。研究结果将为东北大豆育种提供重要理论指导。

多样化种植对土壤团聚体组成及其有机碳和全氮含量的影响

【目的】阐明东北黑土区禾本科与豆科作物多样化种植模式下土壤团聚体组成及其碳氮分布特征,为促进黑土地用养结合型种植制度优化提供理论依据与技术指导。【方法】田间试验于2016—2020年在中国农业科学院作物科学研究所公主岭试验站进行,设置玉米大豆间作(M/S)、玉米大豆轮作(M-S)、玉米花生间作(M/P)和玉米花生轮作(M-P)等多样化种植模式,以玉米连作(CM)常规种植模式为对照。2020年作物收获后采集0—20和20—40 cm土层土壤样品,分析多样化种植模式对土壤团聚体及其有机碳、全氮含量的影响。【结果】多样化种植有利于增加0—20和20—40 cm土层水稳性大团聚体(>0.25 mm)含量,降低黏粉粒(<0.053 mm)含量,4种多样化种植模式的土壤团聚体平均重量直径和平均几何直径均显著高于CM处理(P<0.05)。M/S和M-S处理0—20 cm土层>0.25 mm土壤团聚体比例分别比CM处理高17.6%和13.4%,M/S、M-S和M-P处理20—40 cm土层>0.25 mm土壤团聚体比例则分别比CM处理高10.4%、8.3%和10.5%。多样化种植增加了土壤大团聚体中有机碳和全氮含量,0—20 cm土层,M/S、M-S、M/P和M-P处理>2 mm土壤团聚体有机碳含量分别比CM处理高20.7%、24.3%、18.8%和17.8%;0—20 cm土层,M-S、M/P和M-P处理>2 mm土壤团聚体全氮含量分别比CM处理高13.0%、16.8%和14.8%。M-S和M/P处理0—20 cm土层>2 mm土壤团聚体有机碳和全氮对土壤总有机碳和全氮贡献率高于CM处理,而M/S和M-S处理<0.053 mm土壤团聚体有机碳和全氮对总有机碳和全氮的贡献率则低于CM处理。【结论】东北黑土区多样化种植提高了土壤大团聚体含量,降低了黏粉粒含量,增加了土壤团聚体稳定性及有机碳和全氮含量,有利于促进农田土壤碳氮固持。

浅析东北地区大豆生产现状与发展对策

为掌握东北地区大豆生产过程中存在问题和技术需求,文章对国家大豆产业技术体系综合试验站东北服务区所属4个省、11个综合试验站进行调研。调研内容包括服务区内大豆生产与副产品加工情况、生产中存在问题和技术需求及提高和发展大豆生产保障性建议。通过调研,掌握东北地区大豆生产现状及存在问题,提出大豆生产发展对策,旨在服务我国东北地区大豆产业发展,助力我国大豆产业振兴。

东北地区大豆单产空间分异特征及其影响因素分析

作为中国最重要的大豆主产区,东北地区的大豆生产成为解决大豆进出口产需问题的核心。明晰东北地区大豆单产空间分异特征及其影响因素,对于保卫“黑土粮仓”和夯实粮食安全“压舱石”具有重要意义。该研究基于谷歌地球引擎(Google Earth Engine,GEE)平台,采用多特征随机森林的分类方法,提取2022年大豆种植空间分布信息,结合多时相叶面积指数(leaf area index,LAI)数据与实测产量建立大豆估产模型,明晰区域大豆单产空间分异特征,运用地理探测器定量解析大豆单产空间分异特征的影响因素。结果表明:1)2022年东北地区大豆种植面积的总体提取精度达89.48%,Kappa系数为0.89,与统计数据之间的决定系数(R2)为0.92。大豆种植面积由北向南递减,大豆种植区主要分布于松嫩平原地区,重心位于绥化市。2)2022年东北地区大豆平均单产为2 514.08 kg/hm^(2),与实测产量之间的R2为0.72。大豆单产空间分布集聚性显著(P<0.01),呈现出北高南低的分布特征。3)土壤类型、土壤pH值和大豆补贴是解释大豆单产空间分异特征最重要的3种单因子,q值分别为0.27、0.24和0.24。年均降雨∩年均积温、年均降雨∩大豆补贴以及土壤类型∩大豆补贴是解释大豆单产空间分异特征最重要的3对交互因子,q值分别为0.44、0.40和0.40。人为因素对大豆单产差异影响显著(P<0.01),大豆补贴、大豆粮价、农业灌溉面积、农业机械总动力、肥料价格和文盲率的较佳影响范围分别为4 801~7 500元/hm^(2)、5 601~5 800元/t、13.6×10^(4)~26.4×10^(4)hm^(2)、252×10^(4)~436×10^(4)kW、2 500~2 602元/t以及1.4%~1.8%。东北地区大豆单产在空间上呈现由北向南递减的趋势,具有显著的空间异质性。大豆单产空间分异受自然因素与人为因素的共同影响,自然因素起主导作用,人为因素起调控作用。

气候变化背景下东北大豆种植区气候适宜性变化

东北地区是我国大豆主产区,该地区深受气候变化影响。厘清气候变化背景下的农业气候资源、农业气象灾害和大豆气候种植适宜性变化对指导大豆生产和扩种具有重要意义。通过利用最新气候态(1991-2020年)与旧气候态(1981-2010年)的数据,分析了农业气候资源、农业气象灾害和大豆种植气候适宜度的时空变化。结果发现:1)内蒙古东部、黑龙江西南部和东北部、吉林中西部等地大豆生长季≥10℃活动积温增加26~65℃·d,局部地区增加66~182℃·d;1981-2020年东北大豆的种植区生长季积温大部呈上升趋势。大豆生长季降水和日照变化呈现空间差异。2)东北大部分地区大豆生长季霜冻害日数减少;黑龙江大部和吉林西北部大豆生长季干旱天数减少,吉林中东部和辽宁大部干旱天数增加。3)内蒙古东部、黑龙江西部、吉林西部、辽宁西部和东部大豆种植气候适宜度提高,黑龙江中部和东部、吉林中部和东北部气候适宜度略下降。4)气象因子对大豆气候适宜度变化贡献率分析表明,日照变化是大豆气候适宜度变化的主要因素,其次是积温变化,降水变化对大豆气候适宜度变化贡献率最小。最新气候态下东北大部分地区大豆种植气候条件变好,可以充分利用温度资源,适当调整播期和品种,但从积温上升幅度看,不宜采取过激的跨积温带盲目种植。

大豆单产水平的时空演变及收敛特征——基于东北大豆产区141个县域面板数据

基于2013—2021年东北大豆产区141个县域的面板数据,运用Kernel密度估计、Markov链及收敛模型等分析了东北大豆产区大豆单产水平的时空演变及收敛特征。结果表明:东北大豆产区的大豆单产水平呈现出先增后减的时序特征,大豆单产水平的稳定性差,波动剧烈;黑龙江、吉林、辽宁这3省存在单极化趋势,东北大豆产区全样本、内蒙古存在多极化趋势和空间非均衡特征。高水平地区数量增加,由“点状分布”向“带状分布”演进。收敛性分析显示,东北大豆产区及各省域均不存在σ收敛,但存在显著的绝对β收敛和条件β收敛,表明要素禀赋与生产条件对大豆单产水平的收敛性有显著影响。

农作物分布格局动态变化的遥感监测——以东北三省为例

【目的】当前对涉及到耕地内部不同作物空间分布及其变化的研究较少。本文旨在探讨大尺度作物种植面积和分布格局遥感提取方法及景观生态学中景观格局指数在作物格局动态变化分析中的应用。【方法】基于2005年和2010年作物生育期内遥感影像全覆盖的MODIS-NDVI数据,利用RS、GIS技术,通过分析东北地区主要作物(水稻、玉米、大豆)的种植结构、物候历及NDVI曲线特征,建立不同作物面积遥感提取模型,提取大尺度农作物空间分布格局信息。同时,利用景观格局指数方法分析农作物格局动态变化特征和变化规律。【结果】与多年平均统计数据比较,基于MODIS遥感数据提取的作物面积信息,2005年和2010年平均精度达到了90%以上;5年间,东北地区主要作物种植结构发生了较大变化。其中大豆平均斑块面积减少,面积年动态度为-4.47%,水稻和玉米平均斑块面积均增加,且5年的变化幅度均超过20%。【结论】成本和收益是作物面积增加或减少的主要原因;用中等分辨率的遥感数据进行大尺度作物面积提取的方法是可行的;景观生态学中格局指数可以用来分析耕地内部作物格局的动态变化规律。

东北春大豆种质资源表型分析及综合评价

种质资源是大豆遗传育种和解析复杂数量性状的基础,通过对种质资源的评价,可指导育种实践中优异互补亲本的选择,提高优异基因交流累加和新品种培育的效率。本研究选用来自东北三省一区1923-2010年间选育的340份春大豆种质资源,通过在牡丹江地区对12个表型性状的2年综合鉴定,评价品种群体遗传变异特点和筛选优异种质资源,结果表明:(1)春大豆种质资源表型变异丰富。除生育期年份间差异不显著外,其他性状品种间和年份间均呈显著的差异,且2年变化趋势相同。有效分枝数变异幅度最大,其次是主茎荚数、单株粒重和株高,这些性状选择潜力较大,品质性状的变异幅度较小,选择潜力有限;(2)表型性状特征频率分布均符合正态分布。受育成单位纬度和育种目标的影响,生育期呈现北早南晚,北部育成品种营养体较小、植株矮小、节数相对较少、脂肪含量较高,南部育成品种营养体较大、植株高大、单株有效节数多且主茎单节最多荚数多,部分品种蛋白质含量相对较高;(3)采用主成分分析方法综合评价表明,吉育71的ZF值最高,综合性状表现最好,表型性状与ZF值相关分析结果显示,生育期、株高、主茎节数、地上部生物产量、收获指数、主茎荚数和主茎单节最多荚数等7个表型性状可作为春大豆种质资源综合评价指标。在大豆育种中应重视利用具有丰富遗传多样性的基因资源,在亲本选配时适当选择综合性状优良、育种性状优势互补的种质。

东北半干旱区大豆水肥耦合模式试验研究

采用饱和D(206)最优试验设计方案,通过田间试验,对影响大豆产量的N、P、K3种肥料在其中两种用量不变的前提下,其中一种肥料和水的耦合效应分别进行了研究。结果表明,水肥配合存在阈值反应,通过对所建数学模型的计算机模拟,提出了不同决策目标下的水肥优化方案。

东北春大豆样本的代表性及其SSR位点的遗传多样性分析

从3226份东北春大豆总体中选择283份春大豆种质,用质量性状和数量性状进行检测,对总体的代表性为80%.利用筛选出61对SSR核心引物对具代表性的东北春大豆样本进行分析,共检测到534个等位变异,平均每个位点的等位变异为8.75个,变幅为2～16个;遗传多样性指数变化范围在0.406～0.886,平均为0.704;东北春大豆样本在大多数位点上有优势等位变异,从而降低了其遗传多样性.其中35份种质具有特异等位变异,分布在29个位点上;各个位点上分化系数均较小,遗传多样性分化程度较低.东北春大豆中3个省种质的共有等位变异较多,以吉林省和辽宁省种质的遗传多样性表现较为一致,均高于黑龙江省种质的遗传多样性.地方品种的遗传多样性高于育成品种.东北春大豆种质资源的遗传多样性分布特点为有目的选择杂交亲本拓宽遗传基础以培育新品种提供了理论依据.

东北半干旱区大豆水肥耦合效应试验研究

采用四因素五水平二次回归正交设计方案,在盆栽控制条件下,对大豆水肥耦合作用进行了初步研究。在建立了水肥耦合数学模型基础上,分析了各因子的主因素和单因素效应,两因素间交互耦合效应。结果表明,各因素对大豆产量均有影响,其作用大小顺序是:水分>钾肥>氮肥>磷肥,且钾肥是负效应。

我国东北大豆品种与豆腐加工特性分析

东北是我国重要的大豆产区,但该地区大豆品种丰富多样,为明确该如何选择该区的大豆食品加工原料和育种目标,本研究选取32个东北大豆品种,对各品种的籽粒粗蛋白、脂肪、钙、磷含量和豆乳可溶性蛋白质量浓度等理化指标及加工制豆腐的得率、保水性、含水量、质构等指标进行了分析。研究发现,当大豆品种具有较高的豆乳可溶性蛋白质量浓度(大于26 mg/m L)、脂肪含量(18~22 g/100 g)、钙含量(大于200 mg/100 g)和磷含量(大于700 mg/100 g)时,可加工出得率较高、质地较软的豆腐产品;反之亦然。说明大豆理化成分含量,特别是可溶性蛋白质量浓度(豆乳)和磷含量对豆腐品质具有重要影响作用。

气候变化对东北三省大豆生育期和产量的影响模拟

【目的】研究未来气候情景下大豆生育期和产量的变化,为保障大豆生产安全、充分合理利用热量资源,以及应对气候变化对东北三省大豆生产的影响提供科学依据。【方法】基于区域气候模式和WOFOST作物生长模型,模拟了A2(强调经济发展)和B2(强调可持续发展)情景下2021-2050年大豆熟型的可能分布及生育期、产量的变化趋势。【结果】①以B2情景为例,不同熟型大豆品种种植北界不同程度北移东扩,极早熟、早熟、中早熟、中熟、中晚熟和晚熟品种适宜种植区北移,极早熟、早熟、中早熟、中熟、中晚熟及晚熟品种适宜种植范围缩小,极晚熟品种适宜种植范围扩大。②在A2情景下,东北三省大豆出苗期平均提前2.2d,开花期平均提前3.0d;在B2情景下,大豆出苗期平均提前3.0d,开花期平均提前4.2d。③在A2情景下,2021-2030年辽宁省大部及吉林省大部地区大豆减产,辽宁东部及吉林省东南部小部分地区减产10%以上,2031-2050年东北三省大部地区大豆减产10%以上。④在B2情景下,2021-2050年东北三省大部地区大豆减产,2031-2050年东北三省大部地区大豆减产10%以上。【结论】在A2和B2情景下,未来30年间大豆出苗-开花阶段缩短,生育进程加快,生育期缩短有可能发生;大豆减产面积不断增加,减产幅度逐渐增大。

不同品种大豆加工豆浆的品质分析及评价模型（英文）

东北是中国大豆的主产区,也是传统豆制品的重要原料生产基地。为明确该产区大豆原料与其加工制得豆浆的品质、特点,该研究选取47个东北大豆品种为原料,分析其大豆粗脂肪、粗蛋白、钙、磷含量等理化指标,比较其加工豆浆的蛋白浓度、总固形物含量、感官评价、风味物质含量等品质差异。结果得到豆浆质量得率、动力粘度、总固形物、非豆腥味活性与豆腥味活性比值最高的品种分别是吉育102、吉92、吉育70、吉小8号、吉青3号。大豆籽粒理化指标分析结果显示,粗蛋白、粗脂肪、钙、磷含量最高的品种分别为垦丰17、GY07Y16、吉82、杂交豆3号。豆浆的豆腥味与脂肪氧化酶活性、油酸、亚油酸、亚麻酸含量呈显著正相关,脂肪含量与风味活性比呈负相关。利用因子分析法提取出4个因子方程,确定豆浆各项指标在综合品质中所占比重,进一步建立了豆浆品质评价模型,模型系数可以根据加工目的进行相应调整。综合得分最高的5个品种为吉45(9.52)、吉育70(9.43)、吉青1号(9.28)、吉育66(9.27)、吉育102(9.21)。结合对应的大豆理化指标排序发现,豆浆品质是大豆理化成分综合作用的结果,并非蛋白含量越高所得产品越好,脂肪含量高的品种并不适宜加工豆浆。该研究为用于加工豆浆的东北大豆品种分级提供了参考,实现了豆浆品质的综合判别及大豆加工基础数据的分析、整合。

气候变化背景下东北三省大豆干旱时空特征

利用1961—2010年东北三省大豆种植区71个气象站点地面气象观测资料,基于农业干旱指标作物水分亏缺指数(CWDI)及干旱等级,分析了气候变化背景下近50年来我国东北地区大豆干旱发生频率演变趋势及干旱程度演变特征,研究结果表明:东北三省大豆干旱频率空间差异较大,呈明显的西高东低的经向带状分布特征;大豆全生育期干旱频率以轻旱最高,中旱次之,重旱和特严重干旱频率最低;轻旱及以上干旱频率以播种到分枝阶段最高,分枝到开花阶段次之,开花到成熟阶段最低;作物水分亏缺指数年际变化趋势各地不同,总体而言以播种到分枝期干旱为主向开花到成熟期干旱转变的特点;大豆全生育干旱等级存在明显的年代际变化,20世纪80年代干旱范围最小、程度最轻,2000年以后重旱及中旱范围增加明显,干旱趋于严重。

中国东北大豆育成品种遗传多样性和群体遗传结构分析

1923—2005年中国育成1300个大豆品种,其中东北育成682个品种。选用大豆基因组64个SSR标记分析东北169份大豆育成品种的遗传变异,探讨东北大豆育成品种群体遗传多样性及分时期亚群间、分省亚群间的遗传多样性和互补性,及该地区育成品种群体的遗传结构。结果表明,东北大豆育成品种遗传多样性丰富,分时期亚群随着时间推移旧的等位变异在消失而新的等位变异不断增加,新增加的多于消失的旧等位变异。分省亚群(黑龙江、吉林、辽宁)间都存在较多互补等位变异数,最多的在黑龙江与辽宁亚群间。分时期亚群间、分省亚群间分别拥有各自特有或特缺的等位变异。东北大豆育成品种分省亚群、分时期亚群分类与SSR标记遗传距离聚类间有显著相关,省份分群、时期分群都有其相应的遗传基础。东北大豆育成品种可能源自两个血缘群体,分别占Ⅰ、Ⅱ类群的绝大部分,和Ⅲ、Ⅳ类群中较大比例;黑龙江品种兼有两方面血缘,吉林、辽宁品种则侧重在同一种血缘,前者遗传基础较后两者广;东北各分时期亚群均有2种血缘。研究结果启示在新品种选育中应加强东北3省间大豆育成品种种质的交流、增加优异基因相互渗透,从而拓宽大豆品种的遗传基础。

内蒙古东北部大豆灌溉动态预报模型

为实现内蒙古东北部大豆农田灌溉动态预报,应用多项式拟合方法将大豆适宜土壤湿度下限值插值到全生育期的每一天,形成适宜土壤水分下限动态连续指标曲线,并从土壤-作物-大气连续体角度出发,依据农田土壤水分平衡理论,利用内蒙古突泉农业气象试验站2001—2007年土壤水分数据和气象资料,建立了适合内蒙古东北部旱作农区的大豆灌溉动态预报模型,实现了灌溉日期和灌溉量的时域滚动预报;利用2008—2011年实测数据验证该模型模拟结果,土壤相对湿度预测值与实测值的均方根误差（RMSE）和平均绝对百分比误差（MAPE）分别为2.44%和3.42%,预报灌溉日期的误差在-3～3 d之间,表明模型准确性和实用性较强,可为东北大豆产区节水灌溉提供一定的科学依据。