本期报告监测时间是2023年4月至7月。区域内的大多数作物处在关键生长期, 南方的冬小麦在5月份开始成熟,玉米、大豆和春小麦的播种则在5月份完成,到7月底,玉米处于抽雄期,而大豆处于开花结荚期,春小麦则将在八月份进入收割期。截至七月底,美国各类作物的生长状况总体上逐步恢复至平均水平。
从全国范围看,观测期内的降水量较过去15年平均值(15YA)偏低12%,温度接近正常值,光合有效辐射比平均值低 2%,降水不足导致潜在累积生物量比平均水平偏低8%。降水时间序列显示,监测期内天气偏干燥,尤其是 5 月下旬和6月上旬,降水明显低于平均水平,不利于作物生长。气温时间序列与正常值相近, 但5月和7月下旬气温明显偏高。从堪萨斯州到南达科他州以及玉米带地区降水量严重不足,如堪萨斯州(-28%)、内布拉斯加州(-34%)、南达科他州(-24%)、伊利诺伊州(-40%)、印第安纳州(-39%)、爱荷华州(-23%)、明尼苏达州(-21%)、俄亥俄州(-25%)和北达科他州(-25%),这些州都是玉米、大豆和春小麦的主要产区。未来几周将需要更多降雨,以满足作物的正常需水。潜在生物量距平图显示,玉米带和北部平原地区的潜在累积生物量偏差尤为显著,较平均值低20%以上。
VCIx空间分布图表明,降水量不足对作物长势产生了些许影响,全国几乎所有地区的作物长势都接近平均水平或高于平均水平,仅南部平原的作物长势明显偏差,与该地区降水偏低状况吻合。NDVI距平聚类曲线表明,南部平原北部、西北地区和玉米带的作物生长状况在7月之前较差,但在7月末恢复到平均水平。西北地区作物生长状况不佳的原因是气温低于平均水平,导致作物播种推迟。全国耕地种植比例为92%,比5年平均值偏高2%;全国VCIx平均值为0.89,且作物生产形势指数为1.10,表明本报告期内美国作物生产形势正常。
总之,CropWatch各项指标显示,监测期内全国农业生产形势接近平均水平。由于秋粮作物即将进入产量形成的关键阶段,CropWatch将持续跟踪监测,并密切关注当前降水量严重不足区域的作物生产形势。
图3.42 2023年4-7月美国作物生产形势
a 2023年4-7月美国的物候情况
b 基于NDVI的作物时间过程线
c 降水时间过程线
d 温度时间过程线
e 最佳植被状况指数(VCIx)
f NDVI距平聚类图与时间过程线
区域分析
秋粮作物主要种植在玉米带(202)、北部平原(204)、密西西比河下游(203)、南部平原(207)、东南部(208)和西北部(206)。由于农业气候、农艺条件和灌溉基础设施的不同,各农业生态区的农气条件和作物长势在空间上存在很大差异。
(1) 玉米带
玉米带是美国主要的玉米和大豆产区,包括伊利诺伊州、爱荷华州、明尼苏达州、威斯康星州、俄亥俄州和密歇根州。在此期间, 玉米带的农业气象条件总体偏旱,降水量比平均水平低偏低28%,而温度和辐射均高于平均水平(TEMP,+0.4°C, RADPAR,+1%)。上一监测期(1至4月)玉米带比常年湿润凉爽,在一定程度上减轻了本监测期降水不足对作物生长的影响,但该地区缺水干旱的气象条件仍导致生物量下降, 比15年平均值明显偏低13%。基于NDVI的作物生长过程线显示,5月下旬到7月上旬,由于玉米带的降水量持续低于正常水平,作物生长状况始终低于平均水平,而随着7月份降水量恢复到平均水平,作物状况有所改善,NDVI曲线显示到7月末玉米带作物状况已接近平均水平。监测期内,该地几乎所有耕地均种植作物,VCIx指数达到 0.93,作物产量指数为1.11,证实了监测期内作物生长状况的改善。8 月份是玉米和大豆产量形成的关键月份,CropWatch 将密切关注该地区农业气候和条件的变化。
g. 玉米带基于NDVI的作物长势过程线, 降水时间过程线和温度时间过程线
(2) 北部大平原
北部平原是美国最大的春小麦产区,也是重要的玉米产区,包括北达科他州、南达科他州和内布拉斯加州部分地区。北部平原的降水量和光合有效辐射分别比15年平均值低11% 和2%,而温度却高于平均值(TEMP,+0.4°C) 。降水量和光合有效辐射的不足导致潜在潜在生物量比平均水平偏低6%。5月中旬到6月中旬,北部平原的降水量明显高于平均水平,这为作物生长提供了必要的水分保障,促使作物生长状况高于平均水平。全区CALF达到94%,比平均水平偏高9%,VCIx值为0.89,作物生产指数为1.12,表明作物状况良好。从6月中旬开始,北部平原持续降雨不足。但是由于前期土壤底墒充足,7月份作物状况仍达到过去5年平均水平, 但8月需要更多降雨,以确保大豆和玉米产量维持较高水平。
h 北部大平原基于NDVI的作物长势过程线, 降水时间过程线和温度时间过程线
(3) 密西西比河下游
密西西比河下游是美国最大的水稻生产地, 也是大豆的主要生产地,包括阿肯色州、路易斯安那州、密西西比州和密苏里州的部分地区;7月份水稻进入分蘖期。监测期内, 该地区农业气象条件较为干燥, 降水量和光合有效辐射分别比平均水平低16% 和3%,温度比平均水平高0.2℃,导致潜在累积生物量减少7%。得益于该地区完善的灌溉基础设施,作物生长状况几乎没有受到降水不足的影响,全区耕地种植比例为100%,CPI为1.13,VCIx为0.92,表明该地区作物生产形势良好。
i. 密西西比河下游基于NDVI的作物长势过程线, 降水时间过程线和温度时间过程线
(4) 南部大平原
南部平原是美国主要的冬小麦、高粱和棉花产区,包括堪萨斯州、俄克拉荷马州、得克萨斯州和科罗拉多州东部。到6月下旬,冬小麦已收割完毕,高粱和棉花进入生长旺季。CropWatch农业气候指标显示,降水和光合有效辐射分别低于15年平均值5%和4%,气温高于平均值0.1℃,导致潜在累积生物量降低6%,其中降水量严重不足主要发生在6月底。监测期内,CALF达到88%,比过去5年平均值偏高5%。VCIx为0.88,作物产量指数1.08,表示作物生产形势基本正常。总体上,CropWatch预计该地区作物产量将达到平均水平。
j. 南部大平原基于NDVI的作物长势过程线, 降水时间过程线和温度时间过程线
(5) 东南地区
东南地区是美国主要的棉花和玉米产区,包括佐治亚州、阿拉巴马州和北卡罗莱纳州。NDVI曲线显示该地区作物状况接近平均水平。与过去 15 年相比,降水量(RAIN -3%)、温度(TEMP -0.1°C)和光合有效辐射(RADPAR -3%)略低于平均水平。其中降雨不足主要出现在5月,但在6月中旬至7月初有所改善,而气温在5月下旬至7月期间持续偏低。从5月份开始,作物生长状况始终略低于平均水平。与过去5年相比,CALF和VCIx分别达到100%和0.90,作物生产指数1.08,表示作物状况正常。总之,CropWatch 预计该地区的产量将达到平均水平。
k. 东南地区基于NDVI的作物长势过程线, 降水时间过程线和温度时间过程线
(6) 西北地区
西北地区是美国第二大冬小麦产区,同时也是重要的春小麦生产地。报告期内,冬小麦在7月底之前成熟并收割。NDVI时间过程线表明作物状况不佳,这是因为上一报告期的不利天气导致小麦返青期滞后。本监测期内,该区域农业气象条件温和湿润,降水量和温度分别比平均值高12%和0.3℃,而光合有效辐射则比平均值低3%。与 5YA 相比,CALF(82%)比平均水平低2%,VCIx指数为0.81,作物生产指数为0.94,表明这一时期的作物生长状况不佳。CropWatch预计该地区的作物产量低于平均水平。
l. 西北地区基于NDVI的作物长势过程线, 降水时间过程线和温度时间过程线
表3.2美国农业生态分区2023年4月-2023年7月与过去15年(15YA)同期农业气象指标
区域 | 累计降水 | 平均气温 | 光合有效辐射 | 潜在累积生物量 | ||||
当前值(mm) | 距平(%) | 当前值(℃) | 距平(℃) | 当前值(MJ/m2) | 距平(%) | 当前值(gDM/m2) | 距平(%) | |
青草区 | 324 | -30 | 19.3 | -0.7 | 1344 | -1 | 933 | -16 |
加利福尼亚 | 96 | -5 | 16.4 | -0.7 | 1546 | -5 | 527 | -6 |
玉米带 | 308 | -28 | 17.1 | 0.4 | 1294 | 1 | 869 | -13 |
密西西比河下游 | 432 | -16 | 23.7 | 0.2 | 1342 | -3 | 1102 | -7 |
东北地区 | 439 | 0 | 15.9 | -0.2 | 1240 | -1 | 970 | -4 |
西北地区 | 267 | 3 | 12.3 | 0.3 | 1357 | -3 | 682 | 2 |
大平原北部 | 309 | -11 | 14.4 | 0.4 | 1355 | -2 | 792 | -6 |
东南地区 | 511 | -3 | 23.0 | -0.1 | 1364 | -3 | 1204 | -1 |
西南地区 | 96 | -52 | 18.0 | 0.1 | 1563 | -2 | 547 | -21 |
大平原南部 | 341 | -5 | 23.0 | 0.1 | 1373 | -4 | 909 | -6 |
表3.3美国农业生态分区2023年4月-2023年7月与近5年(5YA)同期农情指标
区域 | 耕地种植比例 | 最佳植被状况指数 | |
当前值(%) | 距平(%) | 当前值 | |
青草区 | 100 | 0 | 0.93 |
加利福尼亚 | 84 | 14 | 0.88 |
玉米带 | 100 | 0 | 0.93 |
密西西比河下游 | 100 | 0 | 0.92 |
东北地区 | 100 | 0 | 0.95 |
西北地区 | 82 | -2 | 0.81 |
大平原北部 | 94 | 9 | 0.89 |
东南地区 | 100 | 0 | 0.90 |
西南地区 | 41 | 1 | 0.75 |
大平原南部 | 88 | 5 | 0.88 |