從田間到天空：創新研究助力預測大豆油脂及蛋白質含量

核心提示：2022年，由美國北中部大豆研究項目（NCSRP）資助的中西部種植綜合數據庫項目正式啓動。……（世界食品網-www.shijieshipin.com）

2022年，由美國北中部大豆研究項目（NCSRP）資助的中西部種植綜合數據庫項目正式啓動。　　歷經三年時間，項目從農戶協作、數據採集、樣本分析，逐步擴展至衛星技術應用，將前沿科技與一線種植生產緊密結合，實現了“從田間到天空”的跨越。

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初見成果

該項目採集了美國中西部及南部13個州近400塊田地的數據，結合衛星影像建立了綜合數據庫，從而開發出預測工具，用於識別大豆田間籽粒油脂與蛋白質含量較高的區域。

2022-2024年生長季，研究團隊在田間多點採集了產量數據、作物管理實踐情況及氣象信息，對大豆樣品的油脂及蛋白質含量特點進行了分析，並根據數據差異，考量大豆生長天數、降水情況、溫度等相關變量，劃分出北部、中部和南部三個產區。

圖表A按產區分類標註了數據採集源大豆田的位置，並顯示了各產區大豆田的總數。圖表B顯示了各產區產量、蛋白質及油脂含量的分佈直方圖。

數據整合分析結果顯示，與蛋白質含量相比，預測油脂含量的難度稍低。大豆油脂含量水平與單產相關，而蛋白質含量則受到氮素積累等環境因素的顯著影響。研究表明，北部產區的大豆蛋白質含量較高，爲39.5%，中部爲38.2%。由於籽粒灌漿期北部產區出現低溫天氣，該地區大豆的油脂含量受到了限制。

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落地應用

基於項目的研究成果，研究團隊開發了“大豆品質經濟性模擬器”。該模擬器能將投資大豆品質的回報進行量化，並與不同蛋白質和油脂含量的大豆定價掛鉤，同時對物流和經濟性風險加以考量，幫助大豆農民制定具有競爭優勢的市場策略。

大豆品質經濟性模擬器能幫助大豆農民測算農場投資的溢價收益。

目前，研究正基於採集到的信息分析進行科學解析，從而助力預測每一塊田地的單產及大豆的蛋白質和油脂含量，並開發空間變量地圖，以劃分出田間高蛋白質和油脂含量大豆的區域。

項目成果引起了美國國家航空航天局（NASA）的關注，雙方正在開展試點計劃，將衛星數據的規模化優勢與田間研究深度結合。這一進展使該項目邁向更廣闊的領域，助力推動美國農民及農業食品系統的利益相關方應用高質量的衛星數據與工具。

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前景廣闊

當今世界面臨糧食安全、可持續發展等多個全球性議題的挑戰，在食品生產、畜禽水產養殖、可持續原材料等多個產業中，對可持續大豆的需求不斷增長。

高蛋白質及油脂含量的大豆有望開拓更大的市場，但需要按照蛋白質和油脂含量，爲大豆建立類似有機農業市場的籽粒分級系統。而“大豆品質經濟性模擬器”能夠幫助大豆農民未雨綢繆，通過該工具識別大豆田中的優質區域，進行分級銷售，爲籽粒分級系統的建立打下了基礎。

衛星數據與田間研究的結合，加速了技術規模化應用進程，助力農業轉向“數據驅動”，推動精準農業的發展，併爲全球農業數字化提供了良好的範例。

中西部種植綜合數據庫項目始於田間，通過跨學科協作，構建了“天地一體”的農業研究網絡。其成果不僅爲大豆品質管理提供了工具，更推動了農業與衛星技術的深度融合，爲全球糧食安全與資源高效利用開闢了新路徑。

日期：2025-06-07