氧化亚氮（N₂O）是全球第三大温室气体,农田生态系统是人为N₂O排放的重要来源,约占全球人为排放的30%。明确我国农田N₂O的排放特征、关键过程与影响因子,有助于因地制宜制定减排技术途径及行动方案。氮肥施用是农田N₂O排放的关键因子,国家统计数据发现,我国农田氮肥用量在2001-2007年呈上升趋势,之后趋于稳定,2014年开始下降,其中华东地区用量最高;农田N₂O排放总量也于2015年达到最高点,之后出现下降态势,总体呈现南高北低的特征。文献综合表明,农田N₂O排放主要由土壤反硝化过程主导,人为氮素添加是决定排放高低的首要影响因子。基于上述结果,在选用氮高效作物品种降低土壤N₂O排放的前提下,华东等施肥量高的地区可采取优化施肥比例、增施缓控释肥等途径,实现氮肥增效减量减排;在设施农地和果园等田间设施条件较好的农田,可采用水肥一体化滴灌等增效减排措施;在作物多熟种植地区,除了氮肥减量减排外,还可增加豆科作物布局,采用禾豆轮作等减排措施。最后,对农田N₂O减排的科技创新和政策创设等方面提出了一些建议,包括完善农田N₂O减排理论、创新智慧农业及高效施肥技术、健全碳监测评价体系以及碳减排激励政策与机制等,助力尽早实现我国碳达峰与碳中和目标。

介绍了叶面肥的发展历程、对水稻增产提质的作用以及存在问题和发展趋势。生产实践表明,水稻叶面肥能够提高水稻产量、改善稻米品质、降低重金属尤其是镉污染。近年来,中国水稻叶面肥施用推广迅速,产品种类繁多,但质量参差不齐,施用方法仍有待改进。在今后的发展中,应加强功能型叶面肥产品的研发,提高产品质量,推广以无人机为重点的肥药混喷技术,提高施用效果。

高盐是限制农作物生长和生产最主要的非生物逆境之一。土壤中过多的盐离子对植物细胞造成渗透、离子和氧化胁迫。植物感知胁迫信号后,激活脱落酸、盐过敏感通路维持体内渗透平衡和离子稳态,运行抗氧化系统以应对过量的活性氧。本文通过信号转导、渗透保护剂及溶质的生物合成、离子稳态及区域化、抗氧化系统和植物激素调控等方面综述了植物盐胁迫反应的组成、途径及其调控机制的研究进展,有助于研究人员在逆境条件下培育高产优质的农作物。

马铃薯块茎作为收获器官,其发育过程及机制是重要的生物学问题。本文在总结大量前人研究的基础上,提出了调控马铃薯块茎发育的四大主要途径,包括蔗糖代谢（信号）调控、光周期调控、激素调控和水肥调控途径。在对四大主要途径的研究进展总结的基础上,提出了马铃薯块茎发育调控的研究方向。

玉米是我国重要的青贮饲料来源，蛋白质含量较低是制约其饲喂价值的主要问题。混合青贮可通过原料间成分的互补性以及发挥微生物的互作效应实现青贮饲料营养品质的均衡与提升。本文综述了玉米与高蛋白牧草、副产品和青贮添加剂混贮的研究进展，分析了现阶段的优势与不足，展望了我国玉米混贮未来的研究方向，为我国玉米混贮应用提供参考。

水稻光温敏核不育系开颖与雌蕊受精障碍是高温胁迫导致其制种产量降低的主要原因,阐明其机理并探究提高水稻光温敏核不育系耐热性的途径,对于减轻其高温伤害具有重要意义。本文综述了高温胁迫对水稻光温敏核不育系开颖、雌蕊受精以及影响抽穗的生理机制研究进展;并综述了激素与渗透调节和抗氧化系统的内在关系及其对高温胁迫下水稻光温敏核不育系开颖与雌蕊受精障碍的调控作用,展望了进一步探究高温胁迫导致水稻光温敏核不育系开颖与雌蕊受精障碍机理的研究方向,为提高两系杂交稻制种产量和指导水稻抗高温育种和栽培提供一定的理论依据。

施用缓控释肥是缓解我国水稻生产中施氮量高、氮肥利用率低的有效措施。本文总结了缓控释肥施用量和施用方式等对水稻产量和稻米品质的影响及机理。适量减氮施用缓控释肥可保证水稻产量并有效提高氮肥利用效率和改善稻米食味品质。改进施肥方式,如采用侧深施肥或配施速效氮肥有利于进一步提高水稻产量。未来应加强缓控释肥影响稻米品质形成的内在机理、缓控释肥稻田释放规律与水稻根系生长关系及缓控释肥两者混施对水稻产量和稻米品质影响等问题的研究,达到进一步增产增效。

为揭示北疆地区秸秆全量还田下不同耕作措施对土壤氮素特征的影响,进而筛选出适宜北疆复播大豆资源高效利用的耕作措施。于2019年进行了复播大豆田间试验,在冬小麦收获后秸秆全量还田条件下,设置了翻耕（TS）、翻耕覆膜（TPS）和免耕秸秆覆盖（NTS）3种耕作措施处理,研究不同耕作措施对复播大豆土壤铵态氮、硝态氮及氨挥发的影响。结果表明,复播大豆花期施肥后,土壤氨挥发速率和积累量表现为TPS>TS>NTS;不同耕作措施下土层0~20cm硝态氮和铵态氮含量差异显著,0~20cm耕层TPS和TS处理土壤硝态氮含量分别较NTS处理高17.12%和18.45%,铵态氮含量分别高82.76%和4.66%。综合考虑认为,秸秆全量还田下,北疆复播大豆适宜的耕作方式为翻耕覆膜。

磁化水处理应用于农作物的生产实践是一个比较特殊的领域，国内外科研人员在开发磁化水的基础上开展了磁化水对农作物生长发育影响的诸多研究，比较了磁化水与普通水灌溉对种子发芽、秧苗生长素质、田间相关农艺性状及土壤理化性质影响的异同，表明磁化水对水稻生长发育调控和土壤改良效应有一定的影响。通过系统总结，发现磁化水对水稻及其他农作物表现出的差异主要集中于土壤特性、生长指标、叶片叶绿素含量、根系性状、产量及品质方面，同时磁化水灌溉影响水稻及其他农作物的生理特性。研究结果为磁化水灌溉在农作物生产中的推广应用提供参考依据。

硒元素是人和动物必需的微量元素之一，人体缺硒会引发诸多疾病甚至导致死亡。我国是缺硒大国，全国有2/3的人口处于缺硒地区。目前，食物补硒是提高人体摄硒量的最佳途径，同时也决定着食物链中硒的水平。本文从环境角度介绍了植物对土壤中不同硒元素的吸收利用途径，综述了硒在植物体内的转运和代谢机制，为开发富硒农产品提供参考。

小麦根系既是水分和养分吸收的主要器官，又是多种激素、有机酸和氨基酸合成的重要场所，其生长发育关系到小麦最终产量和品质。全球气候变化下频发极端高温或低温灾害，极端气温导致极端根际温度，直接作用小麦根系并影响其生长。根据近年来国内外关于根际温度胁迫对小麦根系生长影响的研究成果，重点阐述根际温度胁迫对小麦根系形态及生理指标的影响，并针对当前小麦根系研究的主要问题和未来研究方向与前景进行了讨论，以期为小麦抗逆栽培根系调控提供理论依据。

沟垄集雨耕作技术能够提高自然降水的利用效率、调节土壤水热状况、促进作物生长发育及提高产量，并且改善农田微生态，该技术已经逐步发展成为中国干旱、半干旱地区的主要节水灌溉技术。简要介绍了集雨技术的发展进程、集雨原理和应用效果，结合前人的研究进展，提出沟垄集雨耕作技术在烤烟生产中需要解决的技术问题和进一步深入研究的内容，为山东烟区集雨耕作技术的推广应用提供理论依据和技术参考。

基因编辑技术自2012年问世以来，引起了人们广泛的关注，并在应用上不断突破创新。该技术利用“分子剪刀”将DNA双链断裂，连接上非同源末端或同源重组，对DNA特定的位点进行突变、敲除、插入或替换。本文详细阐述了迄今为止各种基因编辑技术的原理及方法，介绍现阶段该技术的应用及编辑作物商业化情况，同时对该技术的检测研究加以分析。基因编辑技术已然成为全球热点，新技术、新研究和新成果如雨后春笋，在动植物育种、疾病治疗和药物研发等领域得到应用，未来该技术必将展现其革命性意义，如何监管、检测和商业化应用将成为监管部门急需解决的问题。

为阐明耐盐性不同的水稻品种根系和产量对盐胁迫的响应及其生理特性，以4个耐盐水稻品种和2个盐敏感水稻品种为材料，设置4个不同的盐浓度处理（0.0、1.0、2.0和2.5g/kg）。结果表明，与盐敏感水稻品种相比，耐盐水稻品种能够耐受更高浓度的盐胁迫（2.5g/kg），且减产幅度较小。耐盐水稻品种具有较高的产量，得益于其较高的总颖花量和结实率，且总颖花量对产量的影响最大。与盐敏感水稻品种相比，在分蘖中期、穗分化期和抽穗后15d，耐盐水稻品种在盐胁迫下具有更大的根系总吸收表面积和活跃吸收表面积，更高的根系氧化力，更有优势的根长、根直径和根表面积，较低的过氧化氢含量，较高的脱落酸含量以及更强的固定Na^＋的能力。上述结果表明，分蘖中期、穗分化期和抽穗后15d根系生理性状和形态性状差异会影响水稻产量构成因素中的总颖花量和结实率，进而影响产量，且根干重与根长对总颖花量和结实率的影响最大。这也证实了较发达的根系是水稻具有较强耐盐性的生理基础。耐盐水稻良好的根系生理和形态性状是获得高产的基础。该研究结果对水稻耐盐生理机制研究与水稻耐盐育种有借鉴意义。

鉴定了264份国内谷子品种（系）的29个表型性状,并进行了表型遗传多样性分析及综合评价。结果表明,参试材料15个数量性状的平均遗传多样性指数（H′）为2.0078,其中以穗粒重的最高（2.0841）;9个质量性状H′为0.7293;不同生长期H′为1.6620,其中开花至成熟期最高,达2.0387。相关性分析表明,数量性状中,64个相关系数达显著或极显著水平,株高与各生育期的相关系数均较高;质量性状中,叶鞘色和叶枕色,粒色与米色相关系数达极显著水平;不同生长期中,开花至成熟期与全生育期相关系数最高。20个表型性状与综合得分F值呈极显著相关,其中叶长、单穗重、穗粒重和主穗长与F值的相关系数较高。聚类分析将所有材料划分为3个类群,类群Ⅰ以中晚熟、高秆、大穗材料为主,类群Ⅱ以中矮秆、小穗材料为主,类群Ⅲ以早熟、矮秆材料居多,表型聚类结果未见明显地理特征。

病毒诱导的基因沉默（VIGS）具有独特优势，被广泛应用于基因功能验证。高效基因沉默体系的建立和优化是对目标基因功能进行研究的前提和基础。以番茄品种money maker和携带八氢番茄红素脱氢酶（PDS）基因序列的TRV病毒载体为材料，研究了农杆菌不同OD值、不同侵染方法以及侵染后不同培养温度对PDS基因沉默株率的影响。结果表明，农杆菌OD值分别为0.50、1.00和1.50时，PDS基因的沉默株率分别为5%、13%和6%；当农杆菌OD值为1.0时，采用注射法、真空浸润法和注射处理24h后再进行真空浸润后的PDS基因沉默株率分别为13%、30%和15%；侵染后的培养温度对于基因沉默株率也有显著影响，在25℃时的沉默株率为13%，22℃时沉默株率达到46%。以上研究表明，农杆菌OD值为1.00时，注射24h后再进行真空浸润，接种后植株在22℃下生长能够提高番茄目标基因的沉默株率。

针对西北黄土高原旱作区年降水量不足、水资源分布不均及春季大风干旱等造成的谷子产量不高、水分利用率低等生产问题，设置裸地平作种植（CK）、PE膜全覆膜起垄穴播（T1）、渗水地膜半覆膜起垄穴播（T2）和PE膜半覆膜起垄穴播（T3）4个处理，研究不同地膜覆盖种植模式对谷田播种前和收获后0~100cm土壤含水量、不同生育期0~40cm土壤含水量、0~30cm土壤温度、谷子农艺性状、产量和水分利用效率的影响。结果表明，3种地膜覆盖模式均不同程度地改善了谷子生育期内土壤的水温状况，提高了谷子的群体水分利用率、产量及相关农艺性状。4种处理播种前和收获后0~100cm土壤含水量、不同生育期0~40cm土壤含水量、0~30cm土壤温度均为T1>T2>T3>CK。3种覆膜处理的单穗重、单穗粒重、千粒重和产量均显著高于CK处理，T1和T2处理与T3处理差异显著。T1、T3和T2处理的群体水分利用率分别较CK处理提高了7.55、1.05和1.65kg/(mm·hm²)。PE膜全覆膜起垄穴播模式可作为西北黄土高原区谷子生产的高产高效栽培技术模式。

对河北坝上地区71份藜麦材料的农艺性状和籽粒营养品质进行调查分析。结果表明,材料的11个农艺性状存在不同程度变异,变异系数为5.14%~47.00%。营养品质方面,淀粉、脂肪和蛋白质含量的均值分别为57.22%、5.79%和16.10%,其中脂肪含量的变异系数最大（13.27%）,蛋白质次之（6.97%）,淀粉较小（3.14%）。藜麦氨基酸总量变幅为8.35~11.30g/100g,且其氨基酸评分较传统作物更为均衡。相关性分析表明,藜麦的叶片长、叶片宽、成熟期株高、叶柄长、茎粗度、单株产量和粒径均与不同营养成分的含量显著相关。主成分分析中前5个主成分累计贡献率达70.020%;聚类分析在遗传距离为7.5时将71份材料分为5个类群,其中类群Ⅰ中4份材料（20HZ61B、20HZ24B、20HZ92、20HZ07）的千粒重和蛋白质含量较高,类群Ⅲ中有4份材料（20HZ35、20HZ68、20HZ94、20HZ14B）的单株产量和千粒重较大,具有培育为优异藜麦品种的潜质。通过综合分析筛选出适宜河北坝上地区的早熟、大粒、粗茎、高单株产量、矮秆高产、高蛋白和高氨基酸含量的特异种质19份。

南阳盆地在春季常年有条锈病流行发生,独特的气候被认为不适宜优质麦的发展,因此筛选条锈病抗性好、品质优且兼顾综合农艺性状优良的小麦新品种（系）可为南阳盆地小麦选择利用提供参考。以2020-2021年国家黄淮南片区域试验的91份小麦新品种（系）为材料,以成株期条锈菌混合小种条中32和条中34病圃鉴定,调查重要农艺指标,收获后测定品质。结果表明,国家区域试验条锈抗性结果达到慢条锈及高抗的有35份（38.46%）,病圃鉴定条锈中抗及以上有39份（42.86%）。2021年区域试验样品在南阳收获后品质结果达到强筋及中强筋有20份（21.98%）,2020年区试参试样品达到强筋及中强筋有57份（62.64%）。条锈抗性达到中抗及以上农艺性状的39份材料在平方欧式距离6.25处聚为7个类群,各类群在株高、穗长、穗型、千粒重、抽穗期、株型和穗粒数等各有偏重;拉伸面积均值小,可能是影响南阳小麦品质是否达到优质的关键指标,变异系数较大表明材料丰富。兼顾抗性、品质和农艺指标,陕禾1028和泛育麦20是较好的优质强筋品种,适合在南阳优质麦生产中利用,作为优质强筋组合重点使用。

盐胁迫是影响水稻产量的主要因素之一，开展水稻耐盐机制的研究十分必要。为了揭示OsWD40基因参与耐盐的分子机制，以日本晴和OsWD40过表达水稻株系为材料，用浓度为200mmol/L的NaCl分别处理0、12、24和48h，对其根系进行转录组测序分析。结果显示，比较日本晴和OsWD40过表达株系在盐胁迫相同时间（ST0与NT0、ST12与NT12、ST24与NT24、ST48与NT48）的基因表达量，分别检测到1950、1646、3499和1522个差异表达基因。其中，盐胁迫处理24h的差异表达基因多于0、12和48h处理。对4个比较组的差异表达基因分别进行GO功能富集分析和KEGG代谢通路分析，发现差异表达基因主要富集在盐胁迫响应、脱落酸响应和转录调控等GO条目中，富集的重要代谢通路主要是植物激素信号转导，植物MAPK信号传导途径和苯丙烷生物合成、类黄酮生物合成相关的次生代谢途径等。同时，转录因子家族基因，如WRKY、MYB和bHLH等，在各比较组中呈现差异表达。由此推测，苯丙烷生物合成和类黄酮生物合成等植物次生代谢途径在OsWD40过表达水稻根系响应盐胁迫中发挥着重要作用，而且OsWD40可能介导响应脱落酸的基因转录调控，激活下游盐胁迫相关基因的表达。

多亲本高世代互交（multi-parent advanced generation intercross,MAGIC）群体是近年来发展起来的新一代遗传作图及育种群体。MAGIC群体最初是以研究动物及人类复杂性状遗传基础为目标而构建的基于多亲本的重组近交群体,随后将其构建方法衍生到植物中应用。MAGIC群体应用于作物遗传育种,可以建立包含无限多株系的群体,主要的优势是拥有大量可利用的多样性遗传基因池。亲本可选用育种中性状优异的材料,通过多次重组创造大量的遗传变异。群体中选出的优良株系可用作育种中间材料或直接组配新品种,也可灵活应用于数量性状位点（quantitative trait locus,QTL）的精确遗传定位分析,真正做到育种群体和定位群体的有机整合。作物耐逆性大多是由QTL控制,因此,主要围绕MAGIC群体的定义、构建流程、遗传特征及其在作物耐逆性研究上的应用和发展前景作综合性阐述。

山农20是山东农业大学利用常规育种与分子标记辅助选择育成的多抗、广适、高产且稳产小麦品种，先后通过国家黄淮南片、北片、新疆和甘肃审定。山农20含有长穗偃麦草和美国种质血缘，表现抗病、大穗和大粒等优异农艺性状。通过基因功能标记或与基因紧密连锁的微卫星标记的检测，分析了山农20含有的控制重要农艺性状的关键基因，得出山农20含有Pm2、Pm24和Pm30白粉病抗性基因，在田间表现出较好的白粉病抗性；含有Yr15和Yr26抗条锈基因、Lr21抗叶锈基因和Ses1抗纹枯病基因，在田间表现出较好的条锈病、叶锈病及纹枯病抗性；聚合了控制小麦产量三因素的基因位点，即粒重位点QGw6A-29和QTaGW4B.4、穗粒数位点QGns2B-2、穗长位点QS12D-3、分蘖成穗位点QMtw5D-1和QMtw6A，这与其高产、稳产和广适性是一致的。以上信息为深入认识山农20重要农艺性状分子机理提供了线索，对未来小麦遗传改良中高效利用该品种的重要基因具有实用价值。

向日葵是世界四大油料作物之一,列当是对向日葵生长危害极为严重的一类寄生植物,且在全球范围内的发生面积逐年增加,对向日葵产业发展造成严重危害。培育抗列当品种是防治向日葵列当最为有效的途径,也是目前育种家的首要目标。育种家们通过传统的育种方法鉴定抗性基因,培育了一系列向日葵抗列当品种,并在世界范围内向日葵主栽区广泛种植,有效缓解了向日葵列当对该产业的冲击。然而,随着毒力更强的列当生理小种的出现与传播,亟待培育新的、抗性更强的品种。本文综述了新的、毒性强的列当生理小种的结构与分布,对如何利用分子标记辅助选择（MAS）策略提高向日葵的抗性分析,对向日葵抗列当基因序列信息做了归纳总结,对向日葵抗列当育种研究发展前景进行了分析与展望。

为探明H₂O₂浸种对吸胀冷害下花生种子萌发和生理代谢的影响,选择豫花9326和豫花37为材料,用50mmol/L H₂O₂进行低温（5℃）浸种,以灭菌水低温浸种为对照,进行发芽试验。结果表明,与对照相比,处理后豫花9326的发芽势、发芽率和发芽指数分别提高了31.25%、18.52%、50.53%,豫花37分别提高了14.58%、3.64%、36.13%,种子电导率分别显著降低了47.67%和23.67%,其中豫花9326发芽相关指标增长比例高于豫花37。与对照相比,用H₂O₂处理的豫花9326在萌发的第0、4、6天丙二醛含量分别降低了0.22%、7.05%和32.55%,可溶性糖含量分别显著提高了48.27%、53.42%和52.29%,可溶性蛋白含量分别显著增加了59.66%、13.04%和43.76%,脱落酸（ABA）含量呈先降低后升高的变化趋势,赤霉素（GA）含量和GA/ABA比值均呈显著增长的趋势。H₂O₂浸种可能是通过维持种子细胞膜的完整性、增加可溶性物质含量以及调控内源激素含量,来提高花生种子对吸胀冷害的抗性,从而提高发芽率、发芽势和发芽指数。本研究可为花生萌芽期耐寒性的调控技术提供方法和理论依据。

江汉平原小麦常年种植面积约40万hm²,是湖北小麦主产区。为了解江汉平原小麦生产现状及存在的问题,于2017-2019年采用入户调查问卷的方式,对以湖北省天门市为代表的172个农户小麦种植情况进行调查,包括小麦生产情况、肥料施用、病虫害防治、农机投入及生产效益,分析影响江汉平原小麦生产的主要制约因素。结果表明,江汉平原小麦平均产量为4762kg/hm²,小麦种植成本为5776元/hm²,其中机械作业费>肥料费用>种子费用>人工费用>农药费用,年均生产效益为3215元/hm²;与稻茬小麦相比,旱茬小麦单产高、种植成本低、生产效益高;不同年际间小麦生产由于气候条件及播种质量的影响差异明显,2018-2019年度小麦产量及生产效益显著高于2016-2017和2017-2018年度。提高江汉平原小麦产量和生产效益,可从农机农艺配套技术、化肥农药减施增效技术和抗灾应变技术以及优化小麦品种布局等方面开展。

连作可短时间内带来经济效益，满足日益增长的粮食等农产品需求，但长期连作会加速土壤退化，导致作物减产和病害率增高，破坏土壤微生物结构平衡，不利于土壤生态系统的可持续发展。良好的土壤生态系统中有益微生物、有害微生物及植物间维持着相对平衡。微生物群落结构直接指示整个土壤生态系统的转化方向。通过总结前人在连作对土壤微生物菌群的影响及其修复连作土壤障碍方面的研究结果，探讨修复方式的利弊及其未来的研究方向，旨在为连作障碍土壤修复和植物生长发育创造良好条件，为保持土壤微生物群落结构平衡、保证土壤生态系统的可持续发展提供理论依据。

为探讨我国不同玉米品种在喀麦隆的适应性,以来自中国和喀麦隆的各5个玉米品种为试验材料,在中国援喀麦隆农业技术示范中心考察不同品种的生育期、农艺性状、田间发病情况和产量。结果表明,我国玉米品种生育期为92~94d,喀麦隆品种为110~112d;中国玉米品种株型为半紧凑或紧凑型,整齐度较好,喀麦隆品种均为平展型,整齐度一般;喀麦隆品种的株高和穗位高显著高于中国品种;10个玉米品种均有不同程度的病虫害发生。中国玉米穗行数和行粒数整体高于喀麦隆品种,百粒重则低于喀麦隆品种。喀麦隆品种CHL 103和CMS 9015、中国品种鄂玉30和华盛2000的产量在9.5t/hm²以上,表现出较好的丰产、抗逆性。

荃科玉900是安徽荃银种业科技有限公司于2014年以自育系Q900为母本、自交系Q693为父本杂交育成的玉米单交种,该品种于2020年5月通过安徽省主要农作物品种审定委员会审定,审定编号“皖审玉20201001”。荃科玉900具有高产、稳产、株型紧凑、抗倒和抗锈病等优点。该品种于2017-2019年连续3年参加神农玉米联合体区域试验,产量均居参试品种小组第1位,平均产量9103.5kg/hm²（606.9kg/667m²）,较对照品种郑单958平均增产7.5%,增产点率100%。

以引进的103份鹰嘴豆种质资源为材料，对其12个主要农艺性状进行遗传多样性分析和聚类分析，对其中7个数量性状进行主成分分析和综合评价，为鹰嘴豆种质资源的创制与新品种的选育工作打下理论基础。结果表明，12个主要农艺性状的遗传多样性指数为0.6584~2.0333，其中，株高、单株粒数、百粒重和单株荚数遗传多样性指数较高，均高于2.0000；株型、种子表面、粒形和花色遗传多样性指数较低，均低于1.2000。103份鹰嘴豆种质资源主要分为5个类群，类群Ⅰ包含24份材料，可筛选出丰产且适宜机械化收获的品种；类群Ⅱ包含13份材料，可筛选出高产、高秆和中籽粒型的品种。7个数量性状的前3个主成分贡献率分别为44.92%、19.25%和15.82%，累计贡献率为79.99%，主成分1的主要因子是单株产量、单株荚数和单株粒数。综合评价值（D值）均介于0.136~0.874，排名前20的D值均高于0.600。根据聚类分析和D值可初步筛选出20余份具有不同优良特性的潜力材料。

研究不同播种方式对不同品种小麦产量和品质的影响，为小麦高产高效栽培提供参考。采用二因素随机区组设计，播种方式为匀播（A1）和常规条播（A2），小麦品种为衡观35（B1）、邯6172（B2）、轮选103（B3）和石麦25（B4）。结果表明，2种播种方式对植株性状影响差异显著，条播的株高和穗粒数均显著高于匀播，匀播的产量、穗数和千粒重均显著高于条播，其中匀播处理的产量比条播提高4.42%。播种方式对小麦的容重、面筋指数、出粉率和14%吸水率有显著影响，匀播处理的小麦出粉率比条播高2.02个百分点。条播处理下石麦25的产量最高，衡观35的磨粉品质较好；匀播处理下衡观35、邯6172和轮选103的产量均较高，邯6172的粉质指标较好。

为了明确影响谷子杂交种产量的主要因子，对短穗型、中偏短穗型、中偏长穗型和长穗型4类不同谷子杂交种产量与主要农艺性状进行相关性和回归分析。结果表明，4种类型谷子杂交种的穗长与其产量差异显著。相关性分析表明，产量与出谷率之间存在显著正相关；单株穗重与单株粒重、经济系数之间存在极显著正相关，有效分蘖数与单株穗重、单株粒重和经济系数之间存在显著正相关，穗码密度与单株草重之间存在显著正相关，千粒重与穗长之间存在显著正相关。回归分析表明，谷子杂交种产量与穗粗、出谷率和千粒重呈显著正相关。

为明确河北山前平原区合理的小麦水氮互作方式,以济麦22（JM-22）和藁优2018（GY-2018）为材料,设置高氮/高水（GD/GS）、中氮/高水（ZD/GS）、低氮/高水（DD/GS）、高氮/中水（GD/ZS）、中氮/中水（ZD/ZS）、低氮/中水（DD/ZS）、高氮/低水（GD/DS）、中氮/低水（ZD/DS）和低氮/低水（DD/DS）9个处理,研究水氮互作对不同小麦品种生理参数和产量形成的影响。结果表明,随着水氮量的增加,株高、旗叶面积和地上部干重增加,旗叶面积成熟期在ZD处理下最大,且GS>ZS>DS,GY-2018的植株生长和干物质积累量高于JM-22。此外,水氮越多,2个品种的叶绿素相对含量（SPAD）越大,各处理均表现出GD>ZD>DD的变化趋势,而GS、ZS和DS在3个时期无明显变化规律,2个品种相比较,JM-22的SPAD值较大,可溶性蛋白和可溶性糖含量均表现为GD>ZD>DD,而后期ZD处理最高,且GS>ZS>DS,GY-2018较JM-22更有利于碳水化合物的积累,丙二醛和活性氧含量随着施氮量的增加而降低,而超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性却升高,但不同灌水量使酶活性在不同时期的变化不同,GY-2018的酶活性更高,有利于延缓后期叶片衰老。产量及其构成因素均表现为ZD处理下最高,且GS>ZS>DS,JM-22在ZD/GS处理下的氮肥生产效率和水分利用效率最高,产量也最高,为9927.78kg/hm²,较GY-2018提高10.07%。综上,ZD/GS（210kg/hm²,1200m³/hm²）是最理想的水氮互作方式。

我国是全球最重要的青豌豆生产国和出口国,然而全球尺度的主要生产国青豌豆种植面积和产量的历史变化规律和发展趋势并不清楚,制约了我国青豌豆生产的可持续发展。基于1961-2018年全球青豌豆逐年的收获面积、总产量和单产等数据,利用一元线性回归模型以及优势指数等分析了1961-2018年全球青豌豆生产的时空变化特征。结果表明,全球青豌豆生产在1990年前后出现明显的时空变化规律,1961-1990年全球青豌豆生产集中在欧洲,其收获面积和总产量分别占全球的42.5%和41.5%。1990年之后,全球青豌豆生产重心逐步转移到亚洲,其收获面积和总产量分别占全球的71.1%和77.9%。与美国、英国和印度等主产国相比,我国在1990年之前优势指数较弱,但1990年后生产规模优势显著高于其他主产国,效率优势指数逐步缩小。尽管近年来我国青豌豆种植面积的增加带动全球青豌豆生产重心逐渐向亚洲转移,但相较于其他主产国,我国的生产效率并未呈现显著优势。因此,优化和调整我国的青豌豆种植布局,提高单产水平,对提升我国青豌豆的国际竞争力和可持续发展具有重要意义。

WRKY是一类植物特有的转录因子家族,每个成员都含有高度保守的WRKY结构域,广泛参与植物的生长发育、信号传导和逆境胁迫应答等过程。本研究基于生姜转录组数据鉴定了ZoWRKY家族成员。结果显示,在340.2Mb的生姜转录组数据中,共获得78个具有ORF序列的ZoWRKY家族成员,分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ 3个亚族,其中亚族Ⅱ又分为Ⅱ-a、Ⅱ-b、Ⅱ-c、Ⅱ-d和Ⅱ-e。逆境响应表达分析显示,分布在Ⅱ-c、Ⅱ-d和Ⅲ等的21个ZoWRKY响应土壤湿度,而分布在Ⅰ、Ⅱ-a和Ⅱ-c等的19个ZoWRKY响应青枯菌侵染,推测ZoWRKY在生姜逆境响应中具有重要功能。对后续开展生姜WRKY的研究、促进抗性育种和提高产量具有重要意义。

为探究农业废弃物的氮肥替代能力及后效肥力,于早稻季进行4种等氮处理,即单施化肥（CK）、稻草+化肥（SF）、水葫芦+化肥（HF）和西兰花茎叶+化肥（BF）,以不施氮肥作对照（CK0）;晚稻季仅在SF、HF和BF处理小区内进行稻草还田。早稻以台早733、晚稻以中浙优8号和甬优1540为材料,考察不同处理对水稻产量、品质及土壤肥力的影响。结果表明,农业废弃物与化肥减量配施可提高氮肥利用率和水稻产量,SF、HF和BF处理的晚稻产量分别较CK处理提高5.3%、7.2%和7.6%,其周年产量分别提高-1.7%、3.5%和8.1%;并可改善晚稻的稻米加工品质、外观品质和食味品质,主要提高其糙米率、精米率和整精米率,降低垩白粒率、垩白度（中浙优8号）和蛋白质含量;提高土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量,降低土壤容重,并缓解土壤酸化。综上,农业废弃物与化肥减量配施利于水稻高产稳产、改善稻米品质和提升土壤肥力,其中以BF处理效果最佳。

为阐明甘蓝型油菜氮素高效吸收的形态和生理机制,利用6个氮素效率差异显著的甘蓝型油菜为供试材料,分析低氮条件下甘蓝型油菜抽薹期地上部和根系形态、叶片和根系生理特性的基因型差异及这些指标与高效氮素吸收的关系。结果表明,3个氮高效基因型在表型性状（株高、叶片数、最大叶长×宽、地上部干重、茎基粗、根长、根表面积、根体积、根平均直径和根干重）、生理（叶片可溶性糖含量、游离氨基酸总量、根系吸收总面积、活跃吸收面积、游离氨基酸总量和根系活力）和光合方面（净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度、蒸腾速率和氮素光合效率）均高于3个氮低效基因型。甘蓝型油菜抽薹期根平均直径、最大叶长×宽、蒸腾速率和根系硝酸还原酶共同决定了氮素吸收效率的92.10%。

叶片是玉米植株进行光合作用最主要的器官,对玉米产量贡献巨大。利用1份玉米穗三叶窄叶和2份穗三叶宽叶自交系为材料,构建2套6世代分离群体（群体1和群体2）,利用经典植物数量性状混合遗传模型主基因+多基因多世代联合分析方法,对玉米穗三叶叶片宽度的遗传效应进行分析。结果表明,2套群体穗三叶叶宽遗传均受不同的基因数量控制,属于不同的多基因遗传模型。在群体1中,穗上叶叶宽符合1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因模型（D-0）,穗位叶叶宽符合2对基因加性-显性-上位性模型（B-1）,穗下叶叶宽符合2对基因加性-显性模型（B-2）。在群体2中,穗上叶叶宽符合2对加性主基因+加性-显性多基因模型（E-3）,穗位叶和穗下叶叶宽符合1对加性主基因+加性-显性多基因模型（D-2）。综上可知,玉米叶宽主要受主效基因控制,且在不同的遗传背景下,玉米穗三叶的遗传模式存在差异,穗位叶、穗上叶及穗下叶的遗传模式均受遗传背景的影响。

为明确冬小麦―夏玉米轮作种植模式中,不同耕作整地方式对小麦播种质量、产量和效益的影响,设置旋耕2次、深松+旋耕、重耙+旋耕、翻耕+轻耙、翻耕+旋耕、重耙+翻耕+轻耙和重耙+翻耕+旋耕（CK）共7种耕整地方式。结果表明,在夏玉米为籽粒玉米的地块,7种耕作整地方式中CK处理的秸秆含量较少,地表及0~20cm土层平均秸秆含量较其他处理减少27.5%和28.6%,土壤与秸秆混合较均匀,0~20cm土层中每5cm土壤平均容重较其他处理变化减小30.5%,播种深度适宜,平均3.9cm,出苗质量好,缺苗断垄较其他处理降低25.7%,苗间离散度均匀,平均极差减小39.0%,穗数最多（670.5万/hm²）、产量最高（7966.5kg/hm²）、效益最高（9051.0元/hm²）,与其他处理达显著性差异。在夏玉米为青贮玉米的地块,除旋耕2次和深松+旋耕的整地处理产量较低外,其余处理间产量差异不显著,其中翻耕+旋耕处理的产量和效益最高,分别为8133.0kg/hm²和9894.0元/hm²,效益显著高于其他处理。

为了探明杂草防除对双季直播优质晚籼稻产量形成和稻米品质的影响，以优质常规稻美香占2号（MXZ2）和优质杂交稻泰优871（TY871）为材料，设置化学除草剂除草（CW）和不除草（NW）2种处理。与NW处理相比，CW处理下MXZ2和TY871分别增产75.71%和76.00%，增产原因主要是有效穗数和穗粒数显著增加。与NW处理相比，CW处理总体能够改善直播稻的加工和外观品质，且胶稠度显著降低7.65%~ 8.03%。CW处理显著提高直播晚稻稻米淀粉峰值黏度、热浆黏度、崩解值和最终黏度，消减值显著下降，提升了稻米的适口性，而NW处理显著降低了MXZ2的回复值，对垩白粒率、直链淀粉和蛋白质含量无显著影响。总体来说，化学除草剂除草显著提高直播优质晚稻的产量，对直播优质晚稻的加工品质有显著改善作用，同时降低稻米垩白度和胶稠度。此外，化学除草显著影响稻米淀粉RVA谱特征值，有利于蒸煮与食味品质的改善。

胚乳发育是种子形成的关键,其决定水稻的外观品质和食味品质。m5788是从粳稻品种中花11的组织培养后代中发现的甜质胚乳突变体,其籽粒皱缩,千粒重与穗粒数均显著降低,淀粉合成受阻,可溶性糖含量显著增加。通过对m5788与IRAT129杂交产生的F₂代群体分析表明,甜质胚乳性状受1对隐性核基因控制。对569个F₂隐性极端单株进行连锁分析和定位,将目的基因定位在8号染色体长臂端Z8-25.8和Z8-25.9之间110kb的区域内。该区间内存在1个与玉米甜质基因Sugary 1氨基酸序列相似性高达82.2%的基因LOC_Os08g40930,编码一个属于淀粉去分支酶（DBE）途径的异淀粉酶ISA1。测序结果表明,该基因序列和启动子在野生型和m5788中不存在碱基差异。qRT-PCR分析结果表明,与野生型相比,突变体中LOC_Os08g40930的表达量明显降低。同时,DBE途径中支链淀粉酶的编码基因表达量也显著降低。因此,m5788携带的isa1基因是一个新发现的等位变异。