通过对襄阳花生茬土壤中黄曲霉菌进行初筛，并对筛选出的菌种进行特性分析和测序鉴定，最终确定为黄曲霉菌种，通过液体发酵培养，测定土壤中黄曲霉毒素（AFT）含量，同时筛选不产黄曲霉毒素的黄曲霉菌株，通过平板初筛到几株抑菌效果较好的黄曲霉菌株，将标准产毒菌株与非产毒菌株进行共生培养，测定AFT含量。结果显示，有4株非产毒黄曲霉共生菌株的黄曲霉素毒素含量较对照菌株降低80%以上，其中XZ38抑制产毒率达99.49%，说明非产毒黄曲霉菌株在抑制产毒黄曲霉生长、降低或消除AFT方面有很大作用，可作为田间生物防治黄曲霉污染的备选菌株。

枯萎病是影响绿豆产量最严重的病害之一。枯萎病病原菌厚垣孢子抗逆性强，在土壤中存活时间长，农业及化学防治方法均难以控制，因此筛选和创制抗性种质和培育抗性品种是最经济有效的途径。本研究采用剪根浸根接种法，对杂交选育的81份绿豆高代品系进行了苗期枯萎病抗性鉴定。结果显示，品系间枯萎病抗性存在明显差异；通过初级产比试验、高级产比鉴定试验、省区域试验及生产试验，培育出抗枯萎病、高产稳产、优质的绿豆新品种冀绿23。

北部冬麦区和黄淮冬麦区是我国小麦主产区，常年小麦播种面积占全国70%以上。由于2023年秋播时大部分土壤墒情比较适宜，因此小麦播种质量高，出苗齐，苗情好，群体充足，个体健壮。冬季和早春雨雪充足，土壤墒情好，苗情长势整体好于常年，但还要加强春季管理，认真落实各项管理措施，力争2024年小麦丰收高产。因此，提出以下管理技术建议，供各级技术人员和种麦农民参考，一是科学春管，分类施策，促控结合；二是绿色防控病虫草害；三是防灾减灾，积极应对；四是适时收获，颗粒归仓。

作物设计育种是全球育种技术研究的“圣杯”。由于农作物有其环境适应性和应用多元化，作物设计育种是需要将有利等位基因聚合并克服同时空表达可能出现的问题，选育出在不同环境下所需品种的过程，是一个以遗传学为基础，结合作物栽培与耕作学、生物技术、信息技术，并涉及材料学和机械工程等多学科交叉的技术体系。育种的发展经历了最初的基于表型的选择，到当前基于基因组或基因水平的设计，是一个逐渐进步和技术化的过程。本文通过梳理总结作物育种的发展历程，结合作物育种的发展规律和人们的主观需求，提出作物设计育种未来的趋势，并对设计育种在新技术与常规育种的融合及其商业化发展中遇到的挑战进行了重点阐述，探索符合我国种业发展需求的底层技术驱动下未来商业化作物设计育种体系。

利用覆盖绿豆11条染色体的16个EST-SSR标记，对来自我国15个不同省市的156份绿豆农家种和53份育成品种进行遗传多样性分析。结果表明，16个标记总共检测出57个等位变异位点，平均等位变异数3.56，有效等位变异数（N_e）1.89，Shannon信息指数（PIC）0.70。与育成品种相比，绿豆农家种的观测等位变异数、N_e、期望杂合度和PIC较高，表明农家种的遗传多样性高于育成品种。Structure分析可以将所有材料分为3个组群，组群内资源有按地理来源聚集的趋势，3个组群内种质间的平均遗传距离相差不大。利用UPGMA法进行聚类分析，可将所有参试绿豆材料分为A、B、C三大类群，类群A集中了大部分育成品种，类群B和C则以农家种为主。12个不同地理来源资源群体的遗传一致度介于0.4706~0.9627。

通过¹⁵N示踪分析研究基肥氮素去向，旨在为水稻氮肥高效栽培提供理论和实践依据。以武运粳24号为试验材料，采用2年田间定点试验，通过增密减氮、前氮后移、轻干湿交替灌溉、增施饼肥等栽培措施，设置5种处理（氮空白区、当地常规栽培、综合管理措施1~3），研究不同栽培措施对水稻基肥氮素利用率的影响。结果表明，25.76%基肥氮素被植株吸收，24.46%残留在土壤中，49.78%损失到环境中。与当地常规栽培相比，综合管理措施能够显著提高作物对基肥氮的吸收比例（38.8%~61.3%），降低土壤中的残留比例（10.3%~24.8%），减少基肥氮向环境中的损失比例（1.8%~18.1%）。与当地常规栽培措施相比，综合管理措施在各生育期皆具有较高的氮素积累量；显著提升了植株对基肥氮素的吸收，减少了氮素损失，显著增加了氮素向籽粒中转运，且综合管理措施能改善土壤质量，具有较高的土壤脲酶及过氧化氢酶活性。综合研究结果表明，通过优化栽培措施能够显著提高植株对氮素的吸收，改善土壤质量，增加土壤氮素库容，提高基肥氮素利用率，增加作物产量。

为探究氮肥追施时期和比例对小麦籽灌浆特性及其生理机制的影响，在中国农业科学院作物科学研究所北京试验基地，以2个强筋小麦品种泰山27和中麦578为试验材料，分别设置了5个拔节期和孕穗期氮肥追施比例处理，分别为100%:0%（N1）、75%:25%（N2）、50%:50%（N3）、25%:75%（N4）、0%:100%（N5）。结果表明，2个品种在N3处理下旗叶净光合速率、叶绿素含量和籽粒灌浆速率均达到最大值，且显著高于拔节期和孕穗期一次性追施氮肥处理；籽粒总淀粉含量在N4处理降至最低。综合考虑，拔节期和孕穗期氮肥追施比例为50%:50%（N3）是充分发挥强筋小麦品种植株光合性能、籽粒灌浆特性及品质指标的适宜氮肥运筹方式。

抗旱性是大豆在干旱胁迫下高产稳产的重要生态性状，筛选耐旱种质资源提高新品种的抗旱能力，是保障大豆高产稳产的重要途径之一。以大豆微核心种质为研究对象，采用大豆成株期抗旱性鉴定方法，利用海南冬季干旱少雨的气候特点，系统调查了干旱对163份不同大豆资源的株高、主茎节数、单株荚数和单株粒数等4个农艺性状的影响。再利用加权隶属函数分析和聚类分析的方法，对163份微核心种质的抗旱性进行综合评价。结果表明，供试的163份大豆微核心种质可划分为5个抗旱等级，并鉴定出高抗旱（1级）种质4份（ZDD02159、ZDD10430、ZDD13560和ZDD16874）、抗旱（2级）种质14份、中抗旱（3级）种质52份、敏感（4级）种质74份以及高敏感（5级）种质19份。这些研究结果和抗旱种质的挖掘，为利用资源拓宽遗传基础，培育抗旱大豆新品种和抗旱基因发掘与功能研究提供了参考。

在水肥一体化条件下，探明不同施磷量下玉米茎秆抗折断力、植株形态及基部节间机械强度的差异，明确施磷量对玉米抗倒伏能力的作用。结果表明，在吐丝期，随施磷量的增加茎秆抗折断力先增加后减小，2年内均在P120处理（120kg/hm²）最大；成熟期，茎秆抗折断力随着磷肥用量的增加逐渐增加。P120处理的穗位高、茎秆基部节间直径、第3节间穿刺强度（RPS）和单位长度干重（DWUL）均比其他处理高。相关分析表明，茎秆抗折断力与第3节间RPS和DWUL均呈显著正相关，与穗位系数呈显著负相关。综上可知，在密植滴灌水肥一体化条件下，分次施磷主要是通过改变基部节间干物质积累量来影响茎秆机械强度，同时也改变了植株的穗位系数，从茎秆机械强度和形态方面综合影响其抗倒伏能力。

优质棉育种是当前棉花育种的工作重点，海岛棉染色体片段导入系是定位纤维品质性状QTL、定向改良棉花纤维品质的重要材料。以构建的一套以陆地棉冀棉262为背景的海岛棉海7124染色体片段导入系为材料，对上半部平均长度、断裂比强度、马克隆值、整齐度指数和伸长率5个纤维品质性状进行相关性分析及QTL定位。结果表明，上半部平均长度与断裂比强度、整齐度指数，断裂比强度与整齐度指数均呈极显著正相关，断裂比强度与伸长率呈极显著负相关，可能存在QTL的重叠或连锁。利用459对全部锚定在26条染色体上的SSR标记进行QTL定位分析，鉴定得到155个与纤维品质性状相关的QTL，解释表型变异率在6.57%~38.72%，分别位于At亚组的13条染色体和Dt亚组的7条染色体上，每条染色体上平均检测得到7.75个QTL，其中D5染色体上QTL最多，达30个，与上半部平均长度、马克隆值、伸长率相关的各7个，与整齐度指数相关的6个，与断裂比强度相关的3个;在A9染色体上仅检测到1个与伸长率相关的QTL。本研究鉴定得到的QTL位点与已报道的纤维品质位点部分重合或一致，与之相连锁的分子标记将在优质棉品种选育工作中发挥积极作用。

TMS5基因编码RNase Z蛋白，它是水稻中报道的一个温敏核不育基因。分析比较小麦中TMS5同源基因在小麦BNS不育系和可育系花药不同发育时期表达的差异，为揭示小麦BNS温敏核雄性不育的机制提供理论依据。以小麦BNS不育系和可育系花药为试验材料，克隆获得408bp的小麦TMS5同源序列，其与水稻TMS5基因序列一致性达80%。定量分析小麦TMS5在花药发育的四分体期、单核早期、单核晚期、二核期和三核期的表达发现，该基因主要在四分体期表达，并且其在可育系花药中的表达量要远高于不育系。小麦TMS5基因与BNS温敏核雄性不育系的花粉败育密切相关，且四分体期是其调控的关键时期。

在自交授粉条件下，对PH6WC×PH4CV、PH6WC×B20、PH6WC×D1279 及亲本百粒重差异进行分析，并对PH6WC×D1279组建六世代群体（P₁、P₂、F₁、B₁、B₂、F₂），运用主-多基因混合模型遗传分析方法对百粒重遗传进行分析。结果表明，3个杂交种F₁百粒重存在极显著差异，且极显著高于亲本;F₁超高亲优势为11.56%~43.68%;百粒重遗传模型为2对主基因加、显、上模型;2对主基因为完全显性，上位性效应>显性效应>加性效应;主基因遗传率77.64%~80.86%。

以常规粳稻品种南粳9108和南粳5718为材料，以常规施氮模式（施氮量270kg/hm²，基蘖肥与穗肥比例为7:3）为对照（CK），在减氮条件（施氮量为225kg/hm²）下，设置了6种不同的氮肥运筹模式，分别为基蘖肥与穗肥比例为7:3（T1）、6:4（T2）、5:5（T3）、4:6（T4）、3:7（T5）、2:8（T6），研究了减氮条件下调整氮肥运筹模式对常规粳稻产量及稻米品质的影响。结果表明，氮肥减施及在减氮条件下降低基蘖肥用量，有效穗数和穗粒数呈显著降低趋势，而在减氮条件下通过增加穗肥用量能够显著提高结实率和千粒重，其中减氮处理（T2和T3）的产量与CK处理差异不显著。稻米品质方面，与CK处理相比，减氮条件下增施穗肥，整精米率、粒长、粒宽、垩白粒率、垩白大小、垩白度、蛋白质含量、消减值、回复值以及糊化温度均表现出不同程度的升高趋势，而直链淀粉含量、稻米食味值、峰值黏度、热浆黏度、崩解值和最终黏度则表现出降低趋势，其中南粳5718的T4、T5、T6处理和南粳9108的T6处理的食味值均显著低于CK处理。综上分析，减氮并调整氮肥运筹模式对常规粳稻产量和稻米品质均存在显著影响。减氮条件下的T2和T3处理能够实现减氮不减产并兼顾稻米品质。

杂粮作物多是健康食品，食疗同源，在我国居民健康膳食结构中不可或缺，是我国民族膳食文化的载体，同时对于推动农业供给侧结构性改革和保证粮食安全具有重要意义。长期以来，科技部和农业农村部等有关部委部署的973、863、科技支撑计划等项目使我国杂粮产业科技创新取得了长足进步。但仍然存在杂粮膳食品质低且不稳定、产后损失率较高和产品加工技术落后等问题。“十三五”国家重点研发计划“经作”专项自2018年启动实施以来，在杂粮领域分批次立项共计6个，中央财政经费共计18 102万元，占专项总概算的12.2%。在专项支持下，通过5年来项目的实施，杂粮领域科技创新取得了一系列成果。本文介绍了“经作”专项杂粮类项目的立项背景和研究内容，分析了项目设置和立项实施的主要特点，凝练了杂粮领域相关科研技术成果，并对预期成效进行了展望。

CIPK是植物钙感受器钙调磷酸酶B类似蛋白特定靶向的一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，在钙离子信号转运中起到重要作用。为探究GzCIPK7-5B基因在小麦中的功能，利用RT-PCR方法从小麦品种贵紫麦1号中克隆得到GzCIPK7-5B基因，进行生物信息学分析。用RT-PCR检测GzCIPK7-5B基因在贵紫麦1号不同组织（根、茎、叶、籽粒）中的表达情况。运用qRT-PCR检测GzCIPK7-5B在籽粒3个时期（花后10、25、35d）的表达水平。结果表明，GzCIPK7-5B基因的开放阅读框为1296bp，编码431个氨基酸，蛋白含有丝氨酸―苏氨酸蛋白激酶家族保守结构域，具有CIPKs家族基因的特征。其编码的蛋白含有29个磷酸化位点，无跨膜结构，是一种无信号肽的不稳定亲水性核蛋白。GzCIPK7-5B基因与野生二粒小麦的TdCIPK7-5B序列相似度最高，蛋白序列同源性为100%，在根、茎、叶和籽粒中均有表达，在贵紫麦1号籽粒花青素合成3个重要时期（花后10、25、35d），花后25和35d的表达水平显著高于花后10d。

为探究小麦品种苗期的抗旱性，以14个不同小麦品种为试验材料，研究了正常水分（对照）和水分胁迫（15% PEG6000）条件下株高、最大根长、根条数、总根长、根系总表面积、根体积和干物质积累的差异。结果表明，水分胁迫下各品种株高、平均根长、最大根长和平均根条数以及干物质积累均受到严重抑制，处理和品种间差异显著。济麦22在对照处理下平均根长最大，其次是石麦22、衡0628和冀麦418；水分胁迫处理下，石麦22、石麦26和河农825平均根长较长，冀麦325最短。对照处理下冀麦418和石麦26最大根长较长，冀麦325最短；对照处理下石麦22的根条数最多，藳优5766最少。水分胁迫处理下石新828根条数最多，石麦26次之，藳优2018最少。石麦26和冀麦418的根系总体积和干物质积累在2个处理下表现一致，均与其他品种差异显著，表明冀麦418和石麦26属于苗期抗旱性强的小麦品种。

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。

甜玉米的蒸煮品质品尝鉴评是评价食味品质的重要环节。了解普通消费者评价甜玉米食味品质的标准及偏好性可以使育种家在改良甜玉米品质和培育优质品种时更有针对性。以17份甜玉米种质为试验材料，在专业鉴评的基础上，请95名普通消费者进行了品尝鉴评，并对获得的评价数据进行调查。普通消费者的评价结果总体上和专业鉴评结果相一致；与好吃程度相关性最高的是风味和甜度，相关系数均在0.950以上；女性普通消费者中果皮厚度与好吃程度的相关系数高达0.930以上，显著高于男性的0.892，而女性消费者中好吃程度与光泽度的相关系数则只有0.501，明显低于男性的0.666。上述结果表明，与普通消费者整体喜好度相关性最高的是风味和甜度；女性消费者对果皮厚度的重视程度高于男性，而男性消费者对光泽度的重视程度高于女性。这些初步调查结果可为育种家们开展更有针对性的甜玉米食味品质改良提供参考依据。

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。

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。

大豆花叶病毒病是危害大豆生产的主要病害之一。为今后开展抗大豆花叶病毒育种工作提供基础材料，对222份国外大豆种质资源进行了抗SMV3强毒株系的鉴定评价。结果表明，供试材料对SMV3株系的抗性变异丰富，病情指数呈连续分布，变化范围为12.82%~92.59%。2年重复鉴定筛选出10份高抗资源，占供试材料的4.51%，分别来自日本（4份）、美国（3份）、加拿大（2份）和韩国（1份）。10份高抗资源在播种类型、生育日数、百粒重、株高、种皮、种脐、花色和茸毛色等性状上存在丰富的遗传变异。

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。

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。

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。

为明确冀北坝上适宜种植的饲草燕麦品种及刈割时间,于2017-2019年以20个不同类型的皮、裸燕麦品种为研究对象,分析气候对燕麦发育进程的影响,比较不同年份和不同刈割期下产草量和籽粒产量。结果表明,气温对燕麦生育期影响较为明显,气温升高燕麦生育期缩短,尤其对晚熟品种的影响较大;降雨对燕麦生物产量影响较为明显,降雨量增加生物产量提高,苗期干旱对饲草生产相当不利。刈割试验明确了冀北坝上饲草生产中最适宜种植的品种是GL381、坝莜18号、远杂1号、定燕2号、坝莜3号和草莜1号,开花期前刈割仅是定燕2号最好的选择;开花期后刈割首选远杂1号、GL381和坝莜18号,其次,选择坝莜3号和定燕2号;早熟和中早熟品种青引2号和白燕2号等8个品种可在二季作区和有生长期时间限制时选用。产量试验表明,成熟后生物产量高的品种首选远杂1号和GL381,生物产量达到10 819.5~10 920.0kg/hm²。籽粒产量由高到低的前9位品种籽粒产量水平为4269.0~5185.5kg/hm²,其中裸燕麦GL381和远杂1号籽粒产量分别为4765.5kg/hm²和4269.0kg/hm²,表现较好。兼顾生物产量和籽粒产量表现均较好的品种是GL381、蒙燕1号、远杂1号和Haywire。

为明确不同新型肥料的使用效果,为生产中合理选择肥料提供依据。以小麦品种烟农19为材料,在安徽省怀远县龙亢农场设置普通化肥、保持肥、活性增效肥、活性炭肥、活性素肥、土壤改良剂+习惯施肥和习惯施肥共7个不同肥料处理,研究对小麦冠层结构、光能截获率、旗叶光合特性和产量及其构成因素的影响。结果表明,新型肥料处理较习惯施肥处理产量提高了4.4%~10.2%,其中活性增效肥处理产量最高。与习惯施肥处理相比,不同新型肥料处理均提高了小麦生育后期旗叶SPAD值、净光合速率、冠层叶面积指数及光能截获率。综上,新型肥料具有增产增效的优势,尤其活性增效肥可作为小麦科学施肥的优选方案。

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。

自实施第3次全国农作物种质资源普查行动以来,湖南和海南两省积极开展种质资源普查工作,相继出台了促进现代种业发展的相关政策法规,农业种质资源保护和育种创新工作取得了一定成绩。在总结两省基本做法的基础上,分析了目前两省种业发展面临的挑战,从强化顶层设计、加强种质资源保护、建立健全现代种业创新体系、提高商业化育种能力、完善落实种业知识产权保护和提升种业发展支撑保障水平6个方面提出了发展对策,为我国种质资源保护及育种创新发展提供参考。

选取山西、吉林、河北和河南等地的16个谷子品种,研究不同谷子品种在同一地区种植农艺性状、产量、小米外观品质、食味品质和营养品质的差异。结果表明,不同品种农艺性状和理论产量存在显著差异,株高变幅为108.68（黑谷8号）~160.42cm（晋谷40号）,理论产量变幅为2625（长生16号）~4215kg/hm²（晋谷40号）。参试品种橘色颜色指数（CCI值）变异范围为2.37~4.48,以晋谷40号CCI值最大,粗脂肪变异系数为3.29%~6.45%,长生8号和神谷13号的胶稠度和蒸煮性好,豫谷35号、长生16号和神谷5号的甜味和鲜味氨基酸含量高。氨基酸呈味特性相关性分析结果表明,丙氨酸含量越高,鲜味和甜味氨基酸含量总和与苦味氨基酸含量的差值越大,鲜味越浓。通过主成分分析筛选出长生8号、长农52号、长生16号、豫谷35号和晋谷40号5个产量与品质表现最佳的品种。

应用化学调控技术改善玉米的氮素代谢过程,从而实现“减氮增效”,是保障玉米绿色可持续生产的重要途径。试验以玉米单交种豫单9953为材料,设置乙矮合剂（ECK）和不同氮肥水平处理（0、96、132、168、204和240kg/hm²）,喷施清水为对照处理（CK）,于2019和2020年分别在河北燕郊和北京顺义进行大田试验,研究ECK对不同施氮量下夏玉米氮素代谢及产量的调控效应。结果表明,ECK处理提高了不同施氮量下夏玉米开花期叶片硝酸还原酶活性和可溶性蛋白含量,提高了施氮量204和240kg/hm²处理下叶片谷丙转氨酶和谷草转氨酶的活性以及灌浆中后期的谷氨酰胺合成酶活性。ECK处理显著提高了施氮量204kg/hm²下玉米植株氮素、籽粒氮素和总氮素积累量,较CK处理分别增加8.9%、8.3%和8.6%。ECK处理下施氮量为204kg/hm²时,夏玉米产量较CK处理显著增加7.5%。ECK处理可有效改善玉米的氮素代谢,促进氮素的吸收、同化和积累,提高产量,从而实现“减氮增效”。

高产优质高效生态栽培是现代农业的发展目标,水肥一体化技术是实现这一目标的有效手段,其为国家粮食安全和农业可持续发展做出了重要贡献。微喷（滴）灌水肥一体化技术在小麦栽培上可实现节水30%~40%、节肥20%~30%以及增产15%~30%,水分和肥料利用率分别提高40%~60%和30%~50%;同时可改善小麦籽粒品质,减少100cm以下土层NO₃^--N积累,降低氮肥淋失风险,以及缓解土壤中N₂O气体向大气排放。本文概述了水肥一体化技术及国内外发展现状,并对微喷（滴）灌水肥一体化技术对小麦产量、品质、水肥利用率及水肥运移规律、N₂O气体排放等方面的影响进行综述,为水肥一体化技术从“高端农业”走向普遍、从设施农业走向大田提供参考。

克隆苦荞苯丙烷类物质代谢途径中的关键酶肉桂酸-4-羟基化酶基因（FtC4H）,为进一步研究其功能奠定基础。以云荞1号和小米荞为材料,提取不同发育期果壳RNA,利用RT-PCR法克隆苦荞FtC4H基因,运用生物信息学分析FtC4H蛋白的特征,构建FtC4H蛋白系统进化树,分析其基因表达。结果表明,克隆的FtC4H基因序列包含1299bp完整的cDNA开放阅读框,编码432个氨基酸,为亲水性不稳定碱性蛋白,具有P450超家族保守域,不具有跨膜结构域,有丰富的二级结构,三级结构预测显示FtC4H与6vby.1.A的序列相似度高。系统进化分析结果表明,本研究克隆的FtC4H与已报道的苦荞其他C4H基因不同。qRT-PCR结果表明,FtC4H在小米荞的花和叶中相对表达量显著高于云荞1号。

为提高寒地水稻氮肥利用率,采用盆栽试验,比较了施肥方式、施氮量及二者互作对寒地水稻产量、品质、干物质生产、净光合速率（P_n）和氮肥利用率等指标的影响。结果表明,侧深施肥（S2）和点深施肥（S3）分蘖期和灌浆期地上干物质积累量、叶面积和根部性状多优于全层施肥（S1）,齐穗期功能叶相对叶绿素含量和灌浆期P_n低于S1处理。S2处理直链淀粉含量极显著低于S1处理;S3处理糙米率、精米率和蛋白质含量显著或极显著低于S1处理,直链淀粉含量和食味值极显著高于S1处理。S2处理氮肥生理利用率高于S1处理37.63%,S3处理氮肥吸收利用率、生理利用率和偏生产力分别高于S1处理20.14%、67.57%和13.08%。与常规施氮处理相比,减氮15%处理的千粒重、分蘖期和灌浆期地上部干物质积累量、分蘖期叶面积、分蘖期和灌浆期功能叶P_n均显著降低。本试验条件下,点深施肥方式配合减氮15%为兼顾产量、品质和肥料利用率的最优组合。

为研究不同打顶方式对雪茄烟烟叶生长过程中氮素积累及品质的影响,以德雪3号为试验材料,研究了现蕾期打顶（T1）、初花期打顶（T2）和盛花期打顶（T3）3种打顶方式对雪茄烟烟叶氮代谢关键酶活性、氨基酸、烟碱含量及化学成分的影响。结果表明,烟叶在打顶后的生长发育过程中,T2处理能显著提高前期烟叶硝酸还原酶和谷氨酸合成酶活性,对谷氨酰胺合成酶活性影响不大。打顶后随打顶时间的延长烟叶的总氮和蛋白质含量逐渐下降,烟碱含量逐渐增加,氨基酸含量呈先上升后下降趋势;随打顶时间推迟,调制后的烟叶总氮和烟碱含量呈先上升后下降的变化趋势,蛋白质含量降低,T2处理烟叶蛋白质含量最低,钾氯比最高,糖碱比和氮碱比较低,烟叶化学成分较协调,感官评价较好。因此初花期打顶可以提高四川什邡地区雪茄烟烟叶氮代谢能力,改善烟叶化学品质。

为缓解甘薯连作障碍,探究甘薯不同轮作方式对土壤微生物群落的影响,设置甘薯连作、甘薯―花生轮作、甘薯―小麦轮作3个处理,利用磷脂脂肪酸（PLFA）和Biology生态板方法,研究甘薯不同轮作方式下土壤微生物群落结构、碳源利用能力、多样性指数的变化规律。结果表明,与甘薯连作相比,甘薯―花生轮作显著（P<0.05）提高了土壤微生物细菌、放线菌、革兰氏阳性菌（G⁺）、革兰氏阴性菌（G^-）生物量,降低了真菌生物量及真菌与细菌比值,甘薯―小麦轮作降低了土壤细菌、放线菌、真菌、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌生物量,提高了真菌与细菌比值;甘薯―花生轮作提高了土壤微生物对羧酸类化合物、碳水化合物、氨基酸和胺类化合物的利用能力,甘薯―小麦轮作提高了土壤微生物对碳水化合物、氨基酸和胺类化合物的利用能力,其中甘薯―花生轮作对羧酸类化合物、芳香化合物和碳水化合物的利用能力显著高于甘薯―小麦轮作;甘薯―花生、甘薯―小麦轮作均提高了土壤微生物丰富度指数（Shannon index）、均匀度指数（Mclntoch index）和优势度指数（Simpson index）,其中甘薯―花生轮作的均匀度指数高于甘薯―小麦轮作,而丰富度指数和优势度指数显著降低;冗余分析（RDA）表明土壤微生物群落结构、碳源利用能力和多样性指数与不同土壤养分存在相互促进或相互制约的关系。综上所述,甘薯与花生、小麦轮作能够改变土壤微生物群落结构及功能多样性。

依托作者主持的“十三五”国家重点研发计划项目,提出了一种新型实用的秸秆好氧还田耕作与水稻丰产减排栽培的稻作新模式,并总结分析了该模式大面积示范的综合效益及推广应用的技术要点。该稻作模式以秸秆切碎匀抛、稻田旱耕湿整和增密调氮控水为关键技术,改善稻田耕层的通透性和水稻通气组织的输氧能力及抗倒防衰性能,提高耕层和水稻根际氧含量,实现秸秆还田下水稻丰产与甲烷减排协同。在我国水稻主产区大面积示范中,高产条件下取得氮肥利用增效30.2%~36.0%、稻作节本增收8.3%~9.7%和甲烷减排31.7%~75.7%的显著效果。最后就该稻作模式的大面积推广应用,从政府激励机制和配套技术等层面提出了一些建议。