美棉系列专题二：如何解读USDA对美棉单产的预测

——美棉系列专题二 •招商农业-王真军•wangzhenjun@cmschina.com.cn•联系电话：0755-83519212•执业资格号：Z0010289 •招商农业-马幼元•mayouyuan@cmschina.com.cn•联系电话：0755-88377240•执业资格号：Z0018356 2023年11月 01美棉的单产形成及走势 02USDA对美棉单产的调查及预测 03影响美棉单产的指标及因素生长进度、气候因素 01 美棉的单产形成及走势 1-1生长周期：棉花生长过程中包含五个重要时期 1-1生长周期：美棉6-8月为关键生长阶段 ➢各国棉花生长阶段不同 ✓美国棉花播种时间通常为4-6月，生长阶段为6-9月，其中现蕾到盛花的关键生长阶段覆盖6-8月，因此需重点关注6-8月美棉种植区域的天气情况及土壤墒情，若6-8月降水较少、土壤干旱，则会影响棉花的生长。 ✓美棉收获期通常在10-12月，该期间已逐渐步入冬季，需关注气温骤降对于美棉产量的影响，如气温下降明显则会影响棉花的采摘和收获。同时需要关注美国西南部地区常发生的飓风，飓风会给美棉生产造成一定的损失。 1-2产量形成：棉花产量以皮棉数量表示 ➢棉花产量一般以皮棉数量表示，皮棉单产由单位面积总铃数、平均单铃重和衣分三部分组成。 ➢单位面积总铃数：变化幅度较大，高产田每亩铃数可达8-9万个，低产田仅2-3万个，单位面积总铃数和产量相差可达4-5倍。如单铃重约4克，衣分约35-38％时，每亩生产50千克皮棉时需要成铃4万个左右，每亩生产75千克皮棉时需成铃5.5万个左右，每亩生产皮棉100千克时需要成铃6.5-7万个。 数据来源：公开资料整理，招商期货 1-2产量形成：籽棉加工后获得棉籽和皮棉 ➢棉花的产量形成 ✓一般情况下棉花的产量由皮棉的数量表示。而从棉田直接收获的为未经加工的籽棉，籽棉可在经过加工后分成棉籽和皮棉，最终获得的皮棉数量则为棉花的实际产量。 ✓在对籽棉进行采摘后，通常需要轧花厂对其进行轧花从而获得皮棉。轧花厂的轧花工艺流程通常分为三个阶段：准备阶段、加工阶段、成包阶段，会对籽棉进行杂质的清除及加工，最终获得棉籽和皮棉。 数据来源：公开资料整理，招商期货 1-3美棉单产：2007年后单产上升趋势放缓 ➢美棉单产走势 1996-2007年间，美国棉花单产呈快速上升趋势，2007年后棉花单产趋于稳定。这一趋势与美国转基因棉花的渗透率走势相一致。根据美棉的实际单产与趋势单产对比来看，2010年以来，2012、2022年单产有明显的偏高，2015、2021年单产明显偏低。 1-3美棉单产：美棉单产随转基因棉普及提升 ➢美国转基因棉花普及率 ✓Insect-resistant (Bt)棉花：Bt即苏云金杆菌，Bt棉为转Bt基因抗虫棉，在2000年之前是占比较高的转基因品种。1996年Bt棉普及率约为15%左右，随着复合基因品种的普及，单一性状Bt棉普及率逐渐下降，2023年单一性状Bt棉普及率为3%。 ✓Herbicide-tolerant (HT)棉花：HT棉花为抗除草剂棉，其发展起步相较Bt棉较晚，但1998年后其普及率逐渐超过Bt棉。2023年，HT棉花普及率为8%。 ✓Stacked gene varieties棉花：为复合性状棉花，2000年以来普及率快速上升，2023年普及率达到86%。复合性状棉花更受美国农场欢迎。 数据来源：USDA，AdoptionofgeneticallyengineeredcropsintheUnitedStates，招商期货 1-3美棉单产：美棉单产随转基因棉普及提升 ➢美国转基因棉花普及主要原因为提高单产 ✓USDA统计了农场种植转基因作物的原因，选择使用转基因作物提升单产的占比达一半以上，其中Bt棉和HT棉选择提升单产为理由的占比分别达到79%和77%。由此可见，转基因作物的普及主要用于提升作物单产。 ✓1996-2007年转基因棉花渗透率快速上升，同时美棉单产也相应迅速增加；2007年转基因棉渗透率达到87%，随后渗透率增速放缓且逐渐趋于稳定，同时美棉单产增长趋势也开始放缓。美国棉花面积波动较大，转基因棉花的面积也随之波动，但转基因渗透率一直保持在90%以上。 数据来源：USDA，GeneticallyEngineeredCropsintheUnitedStates，招商期货 02 USDA对美棉单产的调查及预测 2-1美国农业部OY调查：对农作物进行客观调查并记录相关数据 ➢美国农业部OY调查 ✓美国国家农业统计局（NASS）多年来一直在预测和估算主要农作物的产量。虽然农作物种植面积每年都在变化，但大部分农作物产量的最大变化是由单产的波动造成的。最初NASS的产量预测是基于生产者对预期产量的自愿评估，并通过制图消除偏差。在产量变化异常大的季节，种植者的主观评价并不能完全反映当前的情况。因此，NASS开发出了使用客观方法预测和估算主要农作物产量的技术。 ✓对作物进行OY调查并做出预测和估算时，依据的是调查小组在样本田中进行的实际计数和测量，以及对从选定植株上剪下的果穗进行实验室分析所获得的数据。将产量的两个组成部分——果实重量和果实数量结合在一起，得出产量的预测结果并减去收获损失（通过收获后在田间捡拾估算），最终得出净产量。 2-1美国农业部OY调查：对四个主产州的棉花数量及重量进行调查 ➢美国农业部对棉花的OY调查 ✓USDA调查小组负责从农民那里获取棉田信息，并对棉田进行一系列观察。在进行客观产量调查后调查组会对作物产量和种植面积进行估计，并提供估计值。参与棉花客观产量计划的州包括得克萨斯州（TAXES）、乔治亚洲（GEORGIA）、密西西比州（MISSISSIPPI）和阿肯色州（ARKANSAS）。 ✓棉花客观产量调查的目的是提供：1)可用于预测或估计每英亩产量的计数和测量结果。2)收获后留在田间的棉花数量和重量。这些数据将用于估算每英亩的收割损失。3)在进行6月区域调查之后、收获之前，由于田地被犁掉或毁坏而导致的预定收获面积的变化。 表格A：记录第一次接触与经营者交谈、确定样本田，以及对每块样本田的考察结果。 表格B：记录生长季节内每个月样本单元内对于植株和果实进行计数的结果。 表格E：在样本田块被农民收割后不久，您将对其中一些田块进行收割后的拾捡调查。 2-2单产预测公式：铃重和棉铃数为重要变量 最终单产的估计值是用预计收获时的大棉铃数量乘以预计平均重量计算得出的。 2-3棉铃数预测：USDA根据不同成熟度分别预测大棉铃数量 ➢USDA美棉棉铃数预测 ✓样本划分：每个样本由两个独立的单元组成，每个单元由两段平行的10英尺行组成。在每个单元的其中一行上还附加一个3英尺长的区域，用于进行详细的棉铃计数。 ✓棉铃计数规则：USDA会根据观测到的已开棉铃、部分已开棉铃、未开的大棉铃以及小棉铃、开花数量、花蕾数量来估算当年可能收获的大棉铃数量。对于成熟度类别为6的任何月份的样本以及12月及以后的所有样本都使用大棉铃的实际数量进行计数。而成熟度类别为1中的所有样本均采用5年历史平均值。 ✓棉铃大小区分：小棉铃是指直径小于一英寸的棉铃。 RATIO：是指在样本的10英尺部分中，计数的大棉铃与计数的植株总数之比。 大棉铃包括毛刺、已开放的棉铃、部分开放的棉铃和未开放的大型棉铃。 2-3平均铃重计算：不同收获阶段的测重方式不同 ➢USDA美棉铃重测算✓收获初期-收获20%的棉铃：采用5年历史平均值✓收获20%-85%的棉铃：使用模型来预测该地区所有成熟度类别的棉铃重量✓收获棉铃数大于85%：直接测量净重，使用实际棉铃重量 ෢𝑊𝑠𝑑：第s个州的第d个区域预测的棉铃重量𝑤𝑠𝑑：观测棉铃重量𝑋𝑠𝑑：已采摘并称重的棉铃与预测的大棉铃之比𝛽0-𝛽1：回归系数 2-3棉铃数&铃重：根据不同时期选择对应样本进行调查 2-3衣分：美棉平均衣分在40%以上 ➢衣分： ✓棉花衣分受遗传因素作用是相对稳定的，在气象条件和栽培措施影响下会有小幅度变化。从历史数据来看，美棉平均衣分较为稳定，2020-2022年均为44%。 ✓四个主产州衣分差距较小，且波动幅度较低。其中乔治亚洲的棉花衣分最高，2014-2022年平均衣分为46%；2014-2019年阿肯色州衣分上升趋势较为明显，2019年后趋于平稳。美棉各种植州平均衣分均在40%以上，相对较高。 数据来源：USDA，招商期货 2-4美棉铃数预测规律：棉铃数实际值整体高于预测值 ➢美国农业部对美棉铃数的预测： ✓USDA对于棉花的客观调查集中在得克萨斯州、乔治亚洲、密西西比州和阿肯色州四个美棉主产州，对于棉铃数的计数与预测也为这四个州的数量。四个主产州的产量占比约为70%左右，能够较为显著地影响整体单产趋势，USDA会对这四个主产州的棉铃数进行综合，得到美棉铃数的综合数据。 ✓USDA在进行OY调查后，会分别在9-12月公布对棉铃数进行估计和预测的数据。根据整体数据来看，USDA对棉铃数的预测偏低。2018年之后，各月对棉铃数的预测呈现出明显的规律。由于在调查后棉花依然存在不同程度的生长，因此9-12月的预测值会进行向上调整逐渐趋近终止，其中12月的预测值最接近最终值。 数据来源：USDA，招商期货 2-4美棉铃数预测规律：得州棉铃数预测偏差较小 数据来源：USDA，招商期货 2-5美棉单产预测规律：实际单产值与预测值差值波动较大 ➢美国农业部对全美棉花单产的预测： 2018年及之前，USDA在每年8-12月对棉花单产进行预测；2019年之后，USDA在每年8-12月及次年1月对棉花单产进行预测。次年1月的数据会根据收获期的实际调研数据进行调整，整体上更接近实际值。2007年及以前，美棉实际单产整体高于预测值；2007年之后，实际单产值与预测值差值波动较大。 数据来源：USDA，招商期货 2-5美棉单产预测规律：实际单产值与预测值差值波动较大 数据来源：USDA，招商期货 2-5美棉单产预测规律：美棉整体单产变动趋势与得州相近 ➢得州单产偏低影响全美整体单产： 美棉各种植州单产相差较大，其中加利福尼亚州和亚利桑那州的单产相较其他州明显偏高，而西南棉区的种植州得克萨斯州、堪萨斯州和俄克拉荷马州的单产则偏低。由于得克萨斯州为美棉的最大种植州，其种植面积超过50%，因此其单产对全美棉花单产的影响较大。整体来看，美棉单产相较大部分州的单产偏低，且其变动趋势与得州的单产变动趋势相近。 数据来源：USDA，招商期货 03 影响美棉单产的指标及因素生长进度、气候因素 3-1生长进度：较早播种有利于提高棉花单产 ➢美棉单产与生长进度 ✓根据美棉单产的整体趋势，2010年以来，2012、2022年单产有明显的偏高，2015、2021年单产明显偏低，这一特征与美棉的生长进度有一定的相关性。从历史数据来看，历年美棉的生长进度大约相差1-3周左右，而2012年及2022年美棉的播种时间较早、生长进度较快；而2013、2015及2021年生长进度较慢（其中2013年单产下降幅度较大）。 ✓较早的播种在一定程度上有利于提高棉花单产；较晚的播种可能会导致后续棉花生长进度推迟，也极易在收获期受到飓风威胁，从而影响棉花产量。单产（磅/英亩）同比变动趋势单产（磅/英亩）实际与趋势相比 数据来源：USDA，招商期货 数据来源：USDA，招商期货 3-2气候因素：棉花不同生长时期对温度及需水要求不同 3-2气候因素：温度及光照对棉花单产有正向影响 ➢气候条件对美棉单产的影响： ✓将生长周期内的最高温、最低温及日照与棉花的单产进行研究分析。据相关研究，在棉花结铃-吐絮期间，最高温度与籽棉产量之间呈直接线性关系，其拟合程度高达82%；最低气温与籽棉产量之间也存在线性正相关关系，在结铃-吐絮期间的拟合程度达52%。