第34卷第1期农业工程学报V ol.34 No.1
178 2018年1月Transactions of the Chine Society of Agricultural Engineering Jan. 2018 玉米优良品种推广重心转移及扩散的时空规律
刘哲，曲艺伟，赵祖亮，李绍明※，张晓东
（中国农业大学信息与电气工程学院，北京 100083）
摘要：针对审定品种在推广阶段表现差异巨大、特征规律没有充分挖掘等问题。该文结合1982‒2012年玉米新品种推广面积数据，选取种植面积曾达到666 67 hm2、推广时间大于5 a的品种，以推广时间、最大推广面积等为关键指标，从全国和省份空间尺度分类选取优良品种，发现2类优良品种：在全国推广面积大时间长、具有普遍适宜性的大品种；仅在有限省份推广面积大时间长、具有特殊适宜性的区域特色品种，分析了其推广重心转移及扩散规律。优良品种在不同空间尺度扩散方式一致，呈现2种扩散模式：1）大品种推广重心呈辐射邻近扩散；2）区域品种推广重心呈跳跃式扩散且跳跃距离较远，在1～2个省份出现空间聚集性。优良品种在不同空间尺度都具有扩散效应和重心变化，不同省份品种结构和更替无明显空间相关。该研究可为按省级建立品种推广方案提供参考。
关键词：作物；统计；模型；品种推广；时空特征；优良品种
doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.01.024
中图分类号：S32；F232.3 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2018)-01-0178-08
刘 哲，曲艺伟，赵祖亮，李绍明，张晓东. 玉米优良品种推广重心转移及扩散的时空规律[J]. 农业工程学报，2018，34(1)：178－185. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.01.024
Liu Zhe, Qu Yiwei, Zhao Zuliang, Li Shaoming, Zhang Xiaodong. Temporal and spatial law of promotion center moving and diffusion of excellent maize varieties [J]. Transactions of the Chine Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2018, 34(1): 178－185. (in Chine with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.01.024
0 引 言
种业是中国基础性、战略性的重要产业，对保障国家粮食安全、促进农业可持续发展有重要意义，其核心竞争力是优良品种的培育与找寻[1-7]。中国对玉米优良品种的筛选与良种推广阶段经历了早期注重单产的提升和种植技术的改进，到现在关注产量潜力的挖掘和综合生产能力的提高，对优良玉米品种推广阶段表现有了更深层次的需求[8-13]。新品种需尽快适应推广环境，并在其中表现良好。然而，
对玉米优良品种推广阶段的特征规律和表现原因并没有充分的挖掘：根据全国农业推广技术服务中心编印的《全国玉米推广面积统计表》，中国1982-2012年推广的品种共2 612个，近90%以上的品种推广时间不超过5 a，市场存留下来的品种仅占少数。玉米品种对不同推广地区适宜程度不同，经过区试和审定筛选后的品种在推广阶段表现差异巨大。而针对新品种推广规律的特征挖掘和归因分析方法还存在不足，各种指标定义不尽相同，研究结果差异较大。
品种推广过程本质是农业技术创新扩散的过程，符合农业技术创新扩散规律[14-19]，目前多从扩散主体、扩散机制、扩散时间过程角度研究，对扩散空间过程研究
收稿日期：2017-08-18 修订日期：2017-12-18
基金项目：北京市重大项目课题（D171100002317002）；京津冀作物新品种推广服务云平台建设应用
作者简介：刘哲，副教授，博士，主要从事作物表型测试与种业信息技术研究。Email：liuz@
※通信作者：李绍明，副教授，博士，主要从事种业信息技术研究。Email： 较少[20-23]。对农作物品种扩散时间过程的研究，如胡瑞法[23]发现小麦品种累计种植面积随推广年龄
变化符合Gompertz曲线形式；对扩散时空过程的研究有：刘笑明等[24]以陕西苹果种植技术为例，借助“S曲线模型”和“重力模型”，研究表明时间上其种植面积呈现波动上升趋势，空间存在等级扩散与渐进式扩散结合的扩散模式。冯逃[25]对地方性良种“盛玉99”技术扩散进行实证分析，新品种扩散会经历个体扩散到区域扩散过程，该扩散轨迹符合“S”曲线，该方法结合较小空间尺度的单点扩散路径和模式进行建模与分析。作物主体的空间扩散过程伴随其重心变化，柏娜等[26]从粮食产量和种粮收益2方面分析粮食生产重心转移具体表现，发现粮食生产重心在地理区位上“南退北扩”；李乾[27]对安徽省水稻播种面积与产量重心转移分析，两个指标重心变化方向与趋势相同，但后者重心转移速度快于前者。
玉米品种对不同推广地区适宜性不同，优良品种需分类找寻。对于一般分类方法，常见分类方法包括决策树、贝叶斯方法、人工神经网络、K-近邻（K-nearest neighbor）和支持向量机（support vector machine）等[28]。对于品种分类方法目前研究较少。李少昆[29]提出玉米品种扩散符合高斯模型，并对历史上全国推广总面积曾达66 667 hm2的品种进行拟合，按品种最大推广面积和经济寿命进行分类和评价。该方法可完整描述品种经济寿命，探究品种扩散时间相关特征。但该方法仅通过品种全国推广总面积从全国尺度描述扩散模型并进行评价，缺乏品种在推广省份之间的空间转移情况及特征规律研究，也尚未研究识别一些特殊适应性品种。
前期研究主要围绕品种扩散时间特征，从全国尺度
