氣候變化對大豆產(chǎn)量的影響分析

不同生長階段所需的水分和溫度均有所差異

A 優(yōu)良率同單產(chǎn)的關(guān)系.

作物最終單產(chǎn)和早期優(yōu)良率之間有沒有直接的聯(lián)系呢？通過分析歷史數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)7月單產(chǎn)和優(yōu)良率相關(guān)系數(shù)只有0.299,8月二者相關(guān)系數(shù)為0.490，進(jìn)入9月，隨著大豆生長期間各種不確定因素逐漸明朗，干擾因素下降，優(yōu)良率對單產(chǎn)的解釋效果較好，9月相關(guān)系數(shù)為0.780,10月相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.837，優(yōu)良率指標(biāo)能較好解釋單產(chǎn)。

對于單產(chǎn)而言，其實5月單產(chǎn)和最終單產(chǎn)從本質(zhì)上來說沒有較大區(qū)別。5—7月大豆剛播完還處于開花期，那時的單產(chǎn)數(shù)據(jù)主要由USDA下屬機(jī)構(gòu)世界農(nóng)業(yè)展望局(WAOB)給出，WAOB有兩套預(yù)估單產(chǎn)的模型，一套模型主要依據(jù)天氣因素來預(yù)估單產(chǎn)，包括溫度和降水量這兩個參數(shù)；另一套模型根據(jù)種子技術(shù)調(diào)整來預(yù)估單產(chǎn)。而8月—次年1月的單產(chǎn)則是USDA的另一個下屬機(jī)構(gòu)國家農(nóng)業(yè)統(tǒng)計服務(wù)局(NASS)給出的。兩者最大的不同是WAOB是用模型預(yù)估，而NASS的報告數(shù)據(jù)則完全來自于田間的調(diào)查。這也是為什么通過7月優(yōu)良率的變化來預(yù)估8月單產(chǎn)不太準(zhǔn)確的根本原因。

圖為單產(chǎn)與7月大豆優(yōu)良率關(guān)系(單位：%，蒲/英畝)

圖為單產(chǎn)與8月大豆優(yōu)良率關(guān)系(單位：%，蒲/英畝)

圖為單產(chǎn)與9月大豆優(yōu)良率關(guān)系(單位：%，蒲/英畝)

B 降水對作物的影響

美國、巴西和阿根廷作為全球最主要的三個大豆生產(chǎn)和出口國，其天氣變化往往是大豆市場投資者所重點關(guān)注的。下面我們來看看三個大豆生產(chǎn)國的大豆生長時間。

圖為美國、巴西和阿根廷大豆生長時間

大豆生長時間長度為90—120天，大約4個月，生長周期包含4個階段：種植期、開花期、灌漿期和收獲期。北半球大豆主產(chǎn)國是美國，每年5—6月播種、9—10月收獲；南半球大豆主產(chǎn)國是巴西和阿根廷，每年主要在10—12月播種，次年3—5月收獲。

目前，美豆種植最大的幾個州分別是伊利諾伊州(11.85%)、愛荷華州(11.62%)、明尼蘇達(dá)州(9.33%)、北達(dá)卡他州(7.07%)、印第安納州(6.84%)、密蘇里州(6.62%)、內(nèi)布拉斯加(6.32%)和南達(dá)科他州(5.86%)。其中印第安納州降水?dāng)?shù)據(jù)缺失，此處不予考慮。從數(shù)據(jù)的可獲得性和簡單性原則出發(fā)，我們選取美豆種植面積較大的七州作為樣本進(jìn)行考察。這七個州大豆種植面積占全國55%以上。對于美國而言，一個簡單的方法判斷當(dāng)年天氣好壞，可以從優(yōu)良率指標(biāo)考慮。優(yōu)良率高說明當(dāng)年天氣狀況良好，反之代表天氣不好，從數(shù)據(jù)來看，天氣完美的“典范”出現(xiàn)在2004年、2009年、2010年以及2014—2016年。平均優(yōu)良率低于60%的年份為：2001—2003年、2005年、2008年以及2012—2013年。

對于降水而言，主要會引起旱災(zāi)和洪澇。干旱是大豆最常見的災(zāi)害性天氣，對市場的影響也是最大的，干旱的持續(xù)時間和強(qiáng)度決定大豆的減產(chǎn)數(shù)量。大豆各個生長階段的耗水量差異很大。播種到出苗時期，耗水量大約占總耗水量的5%，如水分不足或中途落干，種子在土壤中很容易喪失生長能力，即使勉強(qiáng)發(fā)芽出苗也難以達(dá)到全苗壯。出苗到分枝時期，耗水量約占總耗水量的13%。分枝至開花，耗水量約占總耗水量的17%，由于花芽陸續(xù)分化，進(jìn)入營養(yǎng)生長和生殖生長并進(jìn)階段，這一時期大豆對水分的要求開始增長，及時灌水對大豆生長發(fā)育均有促進(jìn)作用。開花至鼓粒階段，大豆需水最多，約占總耗水量的45%，是大豆需水的關(guān)鍵時期，蒸騰作用強(qiáng)度在這個時期達(dá)到高峰，干物質(zhì)也直線上升。因此這個時期及時而充分的供給水分，是保證大豆高產(chǎn)的重要措施。大豆鼓粒至完熟，耗水量大約占總耗水量的20%，這一時期若干旱缺水，則癟粒、癟莢增多，粒重下降。

分析天氣狀況不好的2001—2003年、2005年、2008年以及2012—2013年的數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)這些年份大豆的優(yōu)良率普遍在60%以下，下面我們對優(yōu)良率和降水指標(biāo)做進(jìn)一步分析。大豆在出苗期所需水分較少，而7—8月結(jié)莢期到鼓粒期是大豆生長所需水分最多的時期。美國夏季溫和多雨，這樣的季節(jié)性特征也讓大豆市場天氣炒作集中在種植期和結(jié)莢期，而在收割期一般降水較少，因此，收割期天氣炒作一般較少。通過分析大豆優(yōu)良率和降水?dāng)?shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，6—8月當(dāng)月度降水達(dá)到85—120毫米時，優(yōu)良率整體會在60%以上；當(dāng)月度降水不足80毫米時，優(yōu)良率普遍較低，容易引起對干旱的炒作。

圖為大豆優(yōu)良率和降水量(單位：mm，%)

圖為降水量和美豆價格(單位：mm，美分/蒲)

C 溫度對作物的影響

從溫度來看，大豆是喜溫作物，在各生長發(fā)育階段對溫度有不同的要求。在整個生長期，大豆最適生長溫度為日平均氣溫20℃-25℃，其中幼苗最適生長溫度為20℃—21℃，花芽分化期最適生長溫度為21℃—23℃，開花期最適生長溫度為23℃—26℃，結(jié)莢鼓粒期最適生長溫度為21℃—23℃，成熟期最適生長溫度為19℃—20℃。整個生長期所需積溫，一般要求在2400℃—3800℃。美國大豆主產(chǎn)區(qū)的平均溫度對大豆生長來說較為適合，市場對于溫度的炒作主要在9月落葉期和收割期，會有早霜擔(dān)憂。低溫天氣會使大豆延遲成熟，株矮葉小，從而影響大豆結(jié)莢數(shù)量，最終影響大豆的單產(chǎn)。2009年9月，美國天氣模型預(yù)測大豆主產(chǎn)區(qū)出現(xiàn)寒流可能引發(fā)霜凍威脅。降溫預(yù)測引發(fā)了投機(jī)資金入市做多，大豆當(dāng)周漲幅達(dá)5.61%。2012年4月，阿根廷大豆產(chǎn)區(qū)出現(xiàn)寒冷天氣，導(dǎo)致大豆產(chǎn)量進(jìn)一步下滑，霜凍炒作讓美豆當(dāng)月上漲7.30%。近幾年，美國大豆主產(chǎn)區(qū)因整體播種進(jìn)度提前，大豆受霜凍影響減小。

圖為大豆優(yōu)良率和溫度(單位：℃，%)

天氣炒作永遠(yuǎn)是農(nóng)產(chǎn)品永恒的話題。就大豆而言，不同生長階段所需的水分和溫度均有所差異。而美國較巴西、阿根廷基礎(chǔ)設(shè)施更加完善，相同的天氣災(zāi)害對不同國家大豆的損害亦不相同，投資者需要分時、分地多多思考。

圖為降水量和美豆價格(單位：℃，美分/蒲)

備注：數(shù)據(jù)僅供參考，不作為投資依據(jù)。