秸秆是培肥土壤重要的可再生资源,秸秆还田是培肥和改良土壤最为经济有效的技术措施,同时可解决田间焚烧秸秆所带来的大气污染问题。本文系统总结了秸秆还田的技术模式和培肥机理,阐述了秸秆还田对土壤理化性状、土壤养分与养分有效性、土壤酶活性与微生物、土壤温室气体减排和作物产量的影响,重点概述了内蒙古玉米秸秆深翻还田的研究进展,并对今后研究方向进行了展望。针对内蒙古平原灌区玉米生产现有的自然环境和农业栽培技术措施,以秸秆培肥土壤为切入点,提出了与农田生态环境相适应的秸秆深翻还田培肥模式。

玉米机械粒收已成为我国玉米生产发展的必然趋势。以首批通过籽粒机收组国家审定的主推品种京农科728为研究材料,于2016-2018年在黄淮海夏玉米区累计50个试点开展机械粒收质量性状研究,以期为该品种示范推广和机械粒收提供技术支持。结果表明,京农科728在6月1-22日播种,均能在9月10日-10月8日正常成熟,出苗-生理成熟期平均天数为100.3d。在生理成熟后10d左右机械粒收,平均籽粒含水率24.3%,平均籽粒破碎率3.9%,平均机收杂质率1.6%。京农科728机械粒收平均产量10 526.0kg/hm²,其中以山东省滨州市邹平县试点机收产量最高,为12 078.0kg/hm²,有40个试点机收产量≥10 000.0kg/hm²,占比80.0%。机收质量指标相关性分析表明,籽粒破碎率和杂质率与籽粒含水率呈极显著正相关（r分别为0.48和0.57,n=50）,籽粒含水率是影响玉米机械粒收质量的主要因素。由此可见,京农科728在黄淮海夏播玉米区具有良好播期适应性,6月上旬至下旬播种,最早9月中旬、最晚10月上旬均达生理成熟,机械粒收质量达国家机收籽粒标准,可实现玉米籽粒直收,且机收产量高,在黄淮海夏玉米区能够保证玉米机械粒收质量和产量,适宜大面积推广应用。

良种是农业科技的重要载体,农作物品种区域试验是鉴定新品种丰产性、稳产性和适应性的主要途径。首次探索将基于熵权的DTOPSIS法和灰色局势决策法应用于玉米区域试验中,对2018年河南农科联合体的18个品种（含对照品种）进行综合评价。结果表明：两种评价方法对品种评价的排序结果差异不大,只有5个品种排名顺序稍有差异,差异最大的品种排名相差2个名次,其余4个品种仅相差1个名次,灰色局势决策法计算过程相对简单。同时还发现基于熵权的DTOPSIS法和灰色局势决策法在玉米综合评价中存在产量指标权重较低的问题。因此,根据现阶段玉米育种目标和生产实际需求,玉米区域试验品种评价时应采用多种品种评价方法相结合,在确保审定品种产量的基础上,降低品种在实际种植生产过程中的风险。

以京农科728和金农738为试验材料,研究3个不同种植密度下化控剂玉黄金（主要成分胺鲜酯和乙烯利）对春玉米抗倒伏性状及产量的影响。结果表明,施用玉黄金后,能够降低株高和穗位高,缩短节间,提高穿刺强度和压碎强度,从而提高抗倒伏性能。与清水对照相比,玉黄金处理后,随密度升高,京农科728产量分别提高12.54%、11.24%和8.81%,金农738产量分别提高4.39%、4.05%和7.00%。为春玉米高产及实现全程机械化提供参考。

玉米杂交种的综合评价是新品种选育、审定和推广的重要依据。以黑龙江省种植的部分玉米杂交种为试验材料,测定其产量（14%含水量）、籽粒含水量、容重、秃尖长、出籽率、轴粗/穗粗、百粒重和穗长8个性状,采用灰色关联度法对28个供试玉米杂交种的8个性状进行综合评价。结果表明,德美亚3号、先玉696和先玉335加权关联度排在前3位,综合表现好。

对云南省2016-2020年审定的18个鲜食玉米品种进行生育期、产量、农艺性状、品质性状和抗病性分析,为云南省鲜食玉米优良品种筛选、新品种选育和生产实践提供科学依据。结果表明,参试品种的性状表现存在一定差异,云甜玉10号产量最高,但是抗病性较差,需尽早预防病害。广良甜27号、金穗甜11号和双甜318产量较高,农艺性状适中,口感风味较佳,抗病性方面优势明显。2个甜玉米品种（云甜玉9号、美玉甜007）和2个糯玉米品种（大玉糯1号、甜糯302）的产量较高,其他性状适中,但是抗病性稍欠缺,需要选择合适的季节和地区种植,并预防病害。

建立高效的目的基因检测方法是保障生物育种研发和产业化进程的重要技术支撑。应用常规PCR法、TaqMan探针实时荧光PCR法及叶片直接PCR法对转基因玉米叶片进行CaMV35S启动子和NOS终止子2个转基因元件的检测。结果表明,叶片直接PCR法分别较常规PCR方法和TaqMan探针实时荧光PCR法节约62%、48%的时间和25%、43%的成本,而且扩增出的目的条带清晰可见,符合目的片段大小,结果真实可靠,适用于大量转基因玉米植株叶片的快速筛选和鉴定。

热激蛋白90（HSP90）广泛参与生物体的生长发育,且积极响应多种非生物胁迫。为全面解析玉米HSP90基因家族信息,对HSP90基因家族进化树、基因结构、保守基序（motif）、GO富集和组织表达模式等进行分析,并进一步分析ZmHSP90-1基因响应干旱胁迫的表达模式及蛋白互作关系。结果显示,从玉米全基因组水平共鉴定到11个ZmHSP90家族基因,被划分为5个亚族（I~V）;相邻进化树分支上的ZmHSP90基因具有相似的motif和基因结构;GO富集分析显示,11个ZmHSP90基因均参与了蛋白质折叠过程;表达模式分析显示,11个ZmHSP90基因在不同组织或器官中均有表达,其中ZmHSP90-1基因的表达量相对较高;ZmHSP90-1基因在耐旱性强的玉米自交系中具有更高的表达量,且积极响应干旱和复水过程;蛋白互作预测显示,ZmHSP90-1可能与其互作蛋白协同响应非生物胁迫,发挥生物学功能。

玉米是对干旱比较敏感的粮食作物,不同品种应对干旱胁迫的能力存在差异。以6个普通玉米品种为材料,在北京市郊区大田条件下,采用裂区设计,以灌溉处理为对照,分析干旱处理对不同玉米品种叶片光合速率（P_n）和抗氧化特性及产量的影响。结果表明,与对照相比,干旱处理下不同品种玉米P_n降低幅度为京农科728（15.63%）<MC703（15.84%）<农华101（16.34%）<登海618（16.92%）<郑单958（19.15%）<联创808（21.74%)。干旱处理后,不同品种玉米叶片的抗氧化酶（SOD、POD和CAT）活性均显著降低,丙二醛（MDA）含量均显著提高;表现为京农科728和MC703的SOD活性显著高于其余品种,而POD活性、CAT活性及MDA含量在品种间无显著差异。与对照相比,干旱处理对产量的影响在品种间差异显著,最终产量降低幅度为京农科728（15.47%）<登海618（17.62%）<农华101（21.83%）<MC703（26.20%）<郑单958（27.41%）<联创808（27.30%）。

以品种郑单958为材料,宛氏拟青霉提取物（ZNC）为诱抗剂,探讨施氮量、氮肥种类和ZNC对夏玉米产量、氮素利用和经济收益的影响。结果表明,与没有配施ZNC相比,氮肥配施ZNC后,玉米增产2.14%~9.00%,氮素利用率显著提高11.21%~104.00%,净收益显著增加379.05~1743.38元/hm²。控释尿素配施ZNC（CRUZ）较尿素配施ZNC处理（UZ）产量、氮素利用率和净收益分别显著增加5.73%、185.00%和1311.61元/hm²。尿素减氮20%配施ZNC（80%UZ）处理与未减量处理（U）产量差异不显著,但其氮素利用率、氮肥农学效率和氮肥偏生产力显著增加,净收益显著增加647.89元/hm²,实现了减肥稳产。因此控释尿素配施ZNC可实现对玉米产量、氮肥利用率和净收益的协同增效,减施20%普通尿素配施ZNC可实现对其减肥增效。

为探讨随时代发展我国玉米品种在更替过程中植株光合特征对灌浆期高温胁迫的适应性,选用3个不同年代的玉米主栽品种白单4号（1960s）、中单2号（1980s）和郑单958（2000s）,设置2个播种期（2018年4月15日和4月25日）形成2个灌浆期高温胁迫处理,比较2种便携式光合分析仪（SPAD-502叶绿素仪和SunScan植物冠层分析仪）测定灌浆期穗位叶叶绿素相对含量（SPAD）、群体叶面积指数（LAI）和群体基部光合有效辐射（PAR）等光合特征的差异,对基于籽粒产量计算得到的耐热指数（STI）与SPAD、LAI和基部PAR进行相关性分析。结果表明,玉米品种随着时代的发展,遭受灌浆期高温胁迫后,产量逐渐提高、产量降幅逐渐减少、STI逐渐提高;单株玉米穗位叶的SPAD值和群体LAI的降幅逐渐减少,群体基部PAR的增幅逐渐减少;STI与SPAD值、LAI的降幅、基部PAR的增幅均达显著负相关（P<0.05）。综合研究结果可知,玉米品种随着时代的发展增强了自身对灌浆期高温的适应能力,当遭受灌浆期高温胁迫时,能够保持较高的单株叶片光合能力、群体光合有效辐射的截获和利用能力,进而提供充足的光合同化物,满足产量形成的需要。

以京农科728（JNK728）和郑单958（ZD958）为材料,设置6月6日（SD1）、6月11日（SD2）、6月16日（SD3）、6月20日（SD4）和6月26日（SD5）5个播期,研究播期对雨养夏玉米产量形成及资源利用效率的影响。结果表明,随播期推迟,雨养夏玉米灌浆期和总生育期逐渐延长;2个品种平均叶面积指数（LAI）和干物质积累总量（DM）均呈先升高后降低的趋势,在SD2和SD3播期吐丝期LAI最高,SD2吐丝期DM显著高于SD1、SD4和SD5处理,SD2和SD3处理收获期DM显著高于SD4和SD5处理。随播期的推迟,雨养夏玉米穗粒数和行粒数先升高后降低,穗行数逐渐减少,千粒重逐渐升高,2个品种平均产量在SD2和SD3最高,分别为9.84×10³和9.51×10³kg/hm²,SD5最低,仅为8.04×10³kg/hm²,SD5比SD1~SD4产量分别降低9.53%、22.44%、18.36%和15.00%;JNK728比ZD958增产9.19%。灌浆期和全生育期内温度和光辐射量与穗粒数呈显著正相关,但抑制了籽粒灌浆,与千粒重呈负相关,因此雨养夏玉米产量随灌浆期和全生育期内温度升高和光辐射量增加而提高。SD1~SD4光能和降水生产效率比SD5分别提高4.9%~17.6%和13.6%~26.8%,SD2~SD5积温生产效率比SD1提高2.8%~13.3%。综上所述,播期可调控雨养夏玉米的生长发育进程、LAI、干物质积累与分配以及产量,提高资源利用效率,华北平原雨养夏玉米选用抗旱性强品种（JNK728）在6月11日-15日播种,产量可以突破9.5×10³kg/hm²。

针对松嫩平原西部半干旱区施肥方式单一、养分管理失衡等限制玉米丰产优质高效的问题,以先玉335为材料,设置5个喷施硅肥处理,分别为0（LCK）、4（LS1）、8（LS2）、12（LS3）和16g/L（LS4）,研究叶面喷施不同浓度硅肥对玉米干物质积累和转运及籽粒产量品质的影响。结果表明,喷施硅肥对植株干物质积累均有促进作用,其中LS3与LCK相比,显著增加花前营养体干物质转运量267.00kg/hm²,且2年的产量均最高（11 485.68和12 331.69kg/hm²）。随硅肥浓度的增加,玉米籽粒粗淀粉、粗蛋白、果糖、氮和钾含量显著增加,较LCK的增幅分别为1.88%~2.56%、5.64%~8.22%、20.00%~41.18%、6.56%~8.56%和11.57%~38.84%。综上所述,叶面喷施8和12g/L硅肥可实现玉米产量和品质的协同提高,可作为松嫩平原西部半干旱区叶面硅肥施用的最佳水平。

采用尼龙网袋埋田法,研究越冬绿肥二月兰在春玉米田土壤腐解特征及养分释放规律,为华北地区春玉米减肥增效技术研究提供理论依据。结果表明,二月兰还田0~10d腐解速率最高,达1.21g/d,阶段内累积腐解率为28.94%;11~45d进入缓慢腐解期,腐解速率为0.44g/d,阶段累积腐解率占比37.45%;46~123d腐解速率稳定在0.03g/d,至玉米收获时累积腐解率达71.26%。二月兰腐解期内养分累积释放率表现为钾>碳>磷>氮,分别达94.90%、76.46%、56.35%和53.83%,且钾、碳和氮均在还田0~45d累积释放量最高,而磷在还田0~3d出现“增高富集”后快速释放。据测算,二月兰腐解期内氮、磷、钾释放量分别为26.82、4.04和35.88kg/hm²。因此,华北地区绿肥二月兰还田可适当替代化学肥料,依据养分释放规律,春玉米前期应重氮磷、轻钾,后期补氮钾。

为探明谷子和玉米对烟嘧磺隆胁迫差异的光合生理机制,采用盆栽试验,选用谷子（张杂10号和晋谷21号）及玉米（迪甜8号和农大108号）为试验材料,在四叶一心期喷施5个不同剂量的烟嘧磺隆,分别在处理后7d和15d测定幼苗株高、叶面积、SPAD值、净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、蒸腾速率（T_r）、胞间CO₂浓度（C_i）、叶片最大光化学产量（F_v/F_m）、实际光化学效率[Y(Ⅱ)]、光化学猝灭系数（q_P）和非光化学猝灭系数（NPQ）的变化。结果表明,除7.5g/hm²的烟嘧磺隆处理之外,张杂10号、晋谷21号和迪甜8号的株高、叶面积、SPAD值、P_n、G_s、T_r、F_v/F_m、Y(Ⅱ)和q_P在用药后7d和15d时均显著低于对照,各指标在用药浓度15.0~60.0g/hm²处理之间的下降幅度均随烟嘧磺隆剂量的升高而增大;而C_i和NPQ却呈相反趋势。在15.0~120.0g/hm²处理之间,处理后7d和15d农大108号的所有指标均与对照差异不显著。综上所述,谷子对烟嘧磺隆的抗性弱于玉米,品种间也存在差异,部分原因是烟嘧磺隆显著降低了敏感品种叶片的叶绿素含量,虽然增加了光能热耗散,但PSⅡ功能还是受到抑制,导致光合能力下降。

光合有效辐射吸收比率（fraction of absorbed photosynthetically active radiation,FAPAR）是反映作物产量的重要参数之一。无人机遥感能够快速无损地获取高分辨率植被冠层光谱信息,已成为进行物理化参数反演的重要手段。以不同播期玉米为研究对象,基于无人机搭载多光谱传感器,提取植被指数与植被纹理特征,使用偏最小二乘（partial least squares regression,PLSR）方法将二者结合反演玉米FAPAR,并与传统单独使用植被指数或植被纹理特征反演植被FAPAR的方法进行比较。结果表明：使用传统方法单独利用植被指数反演FAPAR（验证RMSE最低为7.33×10^-2,rRMSE最低为8.66%）的效果比单独利用纹理特征反演FAPAR（验证RMSE最低为9.50×10^-2,rRMSE最低为11.23%）的精度更高;使用PLSR方法单独利用植被指数或纹理特征估算FAPAR的效果比传统方法精度更高（植被指数与纹理特征的验证RMSE最低分别为6.77×10^-2和5.24×10^-2,rRMSE最低分别为8.01%和6.19%）;使用PLSR方法将植被指数与纹理特征相结合估算FAPAR（验证RMSE最低为4.72×10^-2,rRMSE最低为5.57%）的效果比单独使用植被指数或纹理特征估算FAPAR的精度更高。综上,使用PLSR方法将植被指数和植被纹理特征相结合来反演玉米冠层FAPAR可行,为作物FAPAR遥感反演研究提供了新的思路。

高产是玉米育种的重要目标,籽粒大小是决定籽粒产量的重要因子。基于水稻中控制籽粒大小的OsGS5基因编码序列,利用同源克隆方法,获得了玉米ZmGS5基因,其cDNA全长为1 695bp,开放阅读框1 491bp,编码496个氨基酸,含有Peptidase-S10结构域、1个信号肽和1个丝氨酸羧肽酶（serine carboxypeptidases,SCP）类蛋白所特有的催化活性中心,这些都与SCP家族结构特点相符,也与OsGS5相关研究结果相同;磷酸化位点分析结果表明,ZmGS5含有丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸等蛋白激酶识别位点。qRT-PCR分析显示ZmGS5在雄穗和叶片中的表达量较高,而在胚及胚乳中的表达量相对较低。除此之外,采用农杆菌介导法,建立了拟南芥的遗传转化体系,得到纯合转基因株系,T₃代转基因拟南芥种子千粒重为0.0169g,较野生型千粒重（0.0139g）高。

以中单909为材料,设置5-氨基乙酰丙酸（5-ALA）和乙烯利（ETH）不同浓度复配组合,于拔节期（V6）进行叶面喷施。研究5-ALA-ETH复配剂对缓解东北春玉米冠层郁闭效应、提高叶片净光合效率（P_n）、增强叶片的光合产物供给能力、保障春玉米稳产增产的调控效应。结果表明,A2E1（22.5g/hm² 5-ALA+450mL/hm² ETH）处理能够增强叶片的光合生理活性,调控效果最佳,其中V7期叶片叶绿素含量相比对照（CK）显著提高8.9%,V12期叶片RuBP羧化酶（RuBPCase）和PEP羧化酶（PEPCase）活性比CK分别显著提高65.2%和87.1%,V8和V12期叶片P_n比CK分别显著提高14.8%和24.5%。同时,该处理提高了叶片蔗糖的合成能力,其中V12期叶片蔗糖合酶（SS）活性比CK显著提高85.0%,V11期蔗糖磷酸合酶（SPS）活性比CK显著提高33.1%,V7、V9和V12期叶片蔗糖含量比CK分别显著提高69.2%、16.8%和78.6%。在玉米收获期,A2E1处理显著增加了玉米穗长、穗粒数和产量,相比CK分别提高了5.4%、6.2%和5.4%,玉米秃尖长显著缩短50.4%。综上所述,5-ALA（22.5g/hm²）和ETH（450mL/hm²）复配能够改善东北春玉米生育期内光合生理特性,提高收获穗粒数和产量,增强其抵抗冠层郁闭效应胁迫的能力。

为研究不同轮作模式对蔗田土壤养分、微生物和酶活性以及甘蔗主要农艺性状的影响,设甘蔗连作（A）、青饲玉米–青饲玉米–甘蔗轮作（B）和花生–花生–甘蔗轮作（C）3个种植模式,分别测定了连作和轮作前后蔗田耕作层土壤养分含量、微生物数量和相关酶活性,调查了甘蔗产量主要农艺性状,并分析了不同模式下作物的经济效益。结果表明,与A处理相比,B处理显著提高了土壤全氮和有效磷含量、过氧化氢酶和脲酶活性和细菌数,而C处理显著提高了土壤的pH值,水解性氮、有机质和速效钾含量,蔗糖酶、酸性蛋白酶、酸性磷酸酶和纤维素酶活性,明显降低了土壤真菌数量,下降了2.47×10⁴个/g。2种轮作模式甘蔗的农艺性状和品质均优于连作,B处理和C处理的出苗率、分蘖率、产量和糖分比均显著或极显著高于A处理。相关性分析结果显示,土壤养分含量和微生物量与相关酶活性呈显著正相关。因此,轮作使甘蔗生产提质增效,可能由于轮作提高了土壤中微生物数量和相关酶活性,进一步改善了蔗区酸性土壤的pH值,加速土壤有效养分的释放,从而促进甘蔗的生长发育,缓解连作障碍,实现经济效益的增长。

为了完善玉米自交系萌发期耐盐性的鉴定评价标准,筛选耐盐性强的玉米种质资源,解析玉米自交系萌发期耐盐性遗传机制,为玉米萌发期耐盐性育种提供理论依据和技术支撑。对390份玉米自交系耐盐性相关的10个生理指标进行测定,利用主成分分析确定为5个综合指标,即7d发芽率、芽干重、芽鲜重、根干重和根长,可作为玉米萌发期耐盐性鉴定指标。根据隶属函数分析确定各材料的耐盐综合评价指数,并通过聚类分析将材料萌发期耐盐性分为6个等级,其中高度盐敏感型材料298份,中度盐敏感型材料49份,盐敏感型材料27份,耐盐型材料9份,中度耐盐型材料5份,高度耐盐型材料2份。

为探讨玉米（Zea mays L.）苗期对水分亏缺的响应机制,以抗旱性具有显著差异的2个玉米品种为材料,使用PEG-6000溶液模拟不同强度的干旱胁迫,对逆境中玉米苗期的形态及生理生化特性进行分析。结果表明：干旱胁迫后抗旱性强的成单30的株高、叶面积、根长及根重呈上升趋势,抗旱性弱的金玉306呈下降趋势;干旱胁迫使成单30的地上部干重、根重和干物重等生物产量增加,而金玉306的各生物产量逐渐下降;干旱胁迫导致玉米的丙二醛含量升高,细胞膜稳定性下降,成单30的变化幅度比金玉306小;干旱胁迫使玉米的叶绿素a/b比值及叶绿素含量下降,类胡萝卜素含量增加;成单30的可溶性糖及可溶性蛋白含量在干旱胁迫后变化不显著,而金玉306在后期才出现显著变化;干旱胁迫后,成单30与金玉306的脯氨酸含量均极显著增加;干旱胁迫使玉米的超氧化物歧化酶、过氧化物酶及过氧化氢酶活性提高。这些结果说明不同抗旱性玉米品种的抗旱机制存在一定差异。

以秸秆全量深翻还田技术为核心,集成精播保苗、病虫害防控、养分高效管理和机械收获等关键技术,构建了基于整个玉米种植链条的秸秆全量深翻还田地力提升技术模式,并于2018-2019年将此模式在吉林省公主岭和伊通两地18个规模经营主体进行实证。结果表明,与农民习惯操作相比,所有规模经营主体实证区应用该技术模式均表现为增产趋势,产量增幅为4.5%~11.9%,平均增产7.8%;化肥和水分生产效率平均增幅均为7.8%。由于采用规模化作业,大幅度降低了生产成本,仅秸秆深翻还田部分成本略有增加;与农民习惯操作相比,净利润增加13.0%~16.2%。表明该技术模式通过对全种植链的优化,实现了培肥、增产和增收等多重效益,可以在吉林省中南部地区大面积推广应用。

为了明确玉米叶片“源”的高温胁迫温度阈值,采用盆栽试验,利用可精准控温（模拟大气温度变化）的人工气候室,以日最高温32℃为对照,分别设置日最高温34℃、36℃和38℃ 3个处理,于玉米拔节期进行持续10d的温度控制试验,比较叶片光合作用光反应和暗反应阶段对不同高温的响应,以及叶片气孔和叶绿体超微结构的变化。光反应阶段,38℃处理下的光系统Ⅱ最大光化学量子产量（F_v/F_m）和实际光化学量子产量Y（Ⅱ）与其他处理相比均显著降低,但胁迫解除后均恢复至正常水平,而其他3个处理无显著性差异;暗反应阶段,与对照相比,36℃和38℃处理的叶片净光合速率（P_n）均显著降低,胞间CO₂浓度（C_i）均显著升高,且38℃处理在胁迫解除后P_n未能恢复。透射电镜结果显示,在36℃和38℃处理下,叶绿体结构逐渐紊乱降解,脂质球体含量增加,淀粉粒合成减少。综上可知,对于玉米叶片“源”,日最高温的胁迫阈值是36℃,阈值附近的高温胁迫主要是限制光合作用的暗反应阶段。

以15D752×15D435和PH6WC×29 2份玉米杂交F₁诱导单倍体自然加倍自交结实穗的穗粒数为研究对象,应用DH群体遗传模型及混合分布方法,对花粉结实力进行研究。结果表明：单倍体自然加倍花粉结实力是由 4 对主效基因决定,具有加性效应和上位性效应,主效基因遗传力分别为95.85%和83.67%。

小麦-玉米是河南省主要的轮作模式,其习惯种植密度与专家推荐种植密度间差距较大。本研究旨在为不同种植密度下小麦和玉米匹配适宜的氮肥用量,以达到最佳经济效益和氮素利用率。选用不同小麦品种（矮抗58和百农207）和不同玉米品种（北青340和登海605）为供试材料,设置农民习惯和专家推荐2个种植密度,0、180和360kg N/hm² 3个供氮水平,分析比较了不同处理下小麦和玉米的干物质、产量、氮素利用率和经济效益。结果表明,小麦的农户习惯种植密度比专家推荐高75kg/hm²,相比农户习惯处理,专家推荐种植密度处理下的小麦产量提高了10.0%~15.7%,提升了经济效益。小麦产量随穗粒数的增加而增加。农民习惯种植密度下,随施氮量的增加,小麦产量没有明显差异,氮肥农学效率降低。专家推荐种植密度下,百农207在N₁₈₀处理下产量最高。玉米的农民习惯种植密度比专家推荐低22 500kg/hm²,相比农民习惯处理,专家推荐处理的玉米产量提高了17.8%~22.7%。玉米产量随种植密度的增加而增加。农民习惯种植密度下,随施氮量的增加,玉米产量呈降低趋势,氮肥农学效率降低。专家推荐种植密度下,玉米在N₁₈₀处理下经济效益最高。

为优选有机无机培肥模式,采用L₉（3⁴）正交试验设计,研究不同氮磷钾施用量和秸秆还田量对土壤物理、化学性质及玉米产量的影响。结果表明：有机物料秸秆的施用对土壤物理性质的改善有极显著影响,而无机化肥用量对其影响不显著;秸秆和施氮量对土壤有机质和碱解氮含量影响显著;磷肥和钾肥用量分别对有效磷和速效钾含量影响显著,通过因素不同水平的综合平衡分析比较,在辽宁中部玉米主产区采用施氮量180kg/hm²、施磷量90kg/hm²、施钾量120kg/hm²、秸秆还田量6 000kg/hm²的玉米生产和土壤培肥技术模式,可达到改善土壤结构、提高土壤质量和增产增效的最佳效果。

为探究一种新型炭吸附聚谷氨酸水溶肥对玉米光合性能、渗透调节、养分吸收及产量的影响。以郑单958和郑单1868为材料,采用田间小区试验,在拔节期设置喷施清水（CK）和喷施炭吸附聚谷氨酸（T）2个处理,15d后比较2个处理叶片的叶绿素含量、光合作用强度、水分利用率、气孔、抗氧化酶活性、渗透调节物含量、植株氮、磷和钾含量、百粒鲜重和产量。结果表明,与CK处理相比,T处理极显著提高了郑单958和郑单1868叶片的叶绿素含量、净光合速率、水分利用率和气孔张开数目,同时二磷酸核酮糖加氧酶、超氧化物歧化酶、过氧化物酶、抗坏血酸过氧化物酶的活性,脯氨酸含量及关键酶基因（ZmSOD、ZmPOD、ZmAPX和ZmP5CR）的表达量也显著提高。T处理提高了郑单958和郑单1868植株的氮、磷和钾含量、百粒鲜重和产量。灰色关联分析表明,光合作用、气孔张开程度、抗氧化酶活性和百粒重与产量密切相关。

为探究秸秆覆盖深松对土壤有机碳库的影响,采用4种耕作模式处理（深松覆盖、深松不盖、免耕覆盖、免耕不盖）在河南西平进行了连续3年田间试验,研究了不同处理对土壤中有机碳（SOC）、易氧化有机碳（ROC）和溶解性有机碳（DOC）含量的影响。结果表明,4种耕作模式下,SOC、ROC和DOC含量均随着土层的加深而降低;在0~5cm和5~10cm土层,秸秆覆盖处理下SOC、ROC和DOC含量高于不覆盖处理,表现为深松覆盖>免耕覆盖>深松不盖>免耕不盖;而从10~20cm土层以下,免耕处理下SOC、ROC和DOC含量急剧下降,表现为深松覆盖>深松不盖>免耕覆盖>免耕不盖。相关性分析表明,ROC、DOC含量与SOC含量之间分别存在显著和极显著的相关关系,说明土壤ROC和DOC的含量很大程度上与SOC的储量相关。

以玉米杂交种先玉335及其亲本（PH6WC、PH4CV）和豫玉22及其亲本（综3、87-1）为试验材料,通过水培方法,设置低氮（0.04mmol/L,LN）和正常氮素（2mmol/L,CK）水平2个处理,分别在培养3、7和14d后,对其幼苗生物量积累、叶片和根系表型、叶绿素及氮素含量等进行分析,探究低氮胁迫下玉米杂交种及其亲本幼苗性状的动态变化。结果表明,玉米苗期根系对低氮的响应要早于地上部,且杂交种对低氮的响应比亲本更为迅速。在CK和LN处理下,杂交种幼苗的多个性状均存在中亲和超亲优势,豫玉22的根尖数、根系氮积累量占比和先玉335的总根长、根表面积及根尖数的杂种优势在3个时间点与CK处理相比均有较大幅度提高。通过耐低氮指数分析发现,杂交种的耐低氮能力介于2个亲本之间或与其中1个亲本接近。

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%。

通过比较种植模式双季稻（RR）,春玉米―晚稻（MR）,早稻―秋玉米（RM）的生育期、产量、经济效益及农产品镉含量等,探讨湖南镉污染稻田玉米对水稻季节性替代种植的可行性。结果表明,从生育季节来看,3种模式的晚季作物均能在10月下旬成熟,均适合在湖南双季稻区应用。2015和2016年两季作物总产量分别以RR和MR模式较高,但差异均不显著。与RR模式相比,2015年MR和RM模式下的纯收入有所下降,但2016年明显提高,2年总收入表现为MR>RM>RR,且前2种模式的单个劳动力纯收入明显高于RR模式。RM与MR模式的水稻糙米镉含量较RR模式有降低趋势,2016年晚稻表现更明显,从0.823mg/kg降到了0.621mg/kg。水稻糙米镉含量在0.231~0.823mg/kg,玉米籽粒镉含量在0.036~0.081mg/kg。水稻镉积累量远高于玉米,晚稻镉积累量远高于早稻,3种模式2季作物地上部总镉积累量表现为RR>MR>RM,且差异显著。可见,从生育季节、产量、纯收入和籽粒镉含量等角度考虑,春玉米―晚稻与早稻―秋玉米种植模式替代双季稻模式是可行的,考虑到春玉米―晚稻种植模式地上部镉移除量较多,因此宜首选春玉米―晚稻模式。

以郑单309、郑单326、郑单958和中玉303等玉米品种为研究对象，在7个种植密度（6.00×10⁴、6.75×10⁴、7.50×10⁴、8.25×10⁴、9.00×10⁴、9.75×10⁴和10.50×10⁴株/hm²）条件下进行田间试验，研究不同种植密度和品种对夏玉米生育期内群体物质累积量和产量构成的影响。结果表明，高密度下株高和穗位高表现出明显优势，中玉303和郑单958的株高和穗位高表现相对较高。随生育期推进，植株群体干物质量显著增加，花前、花后和成熟期干物质量均随密度增加而显著增加，成熟期中玉303和郑单958的干物质量较郑单326和郑单309平均提高16.1%，花后干物质量占成熟期的比重以6.00×10⁴株/hm²密度处理下最高，为58.68%，以郑单958最高。随密度增加，成熟期千粒重显著下降，产量明显提高，10.50×10⁴株/hm²密度处理最高，为14.49t/hm²，中玉303产量最高，较郑单309和郑单326平均增加16.3%。由此可见，在本试验条件下，选用中玉303，以10.50×10⁴株/hm²密度种植，可提高玉米植株花后物质生产量，促进花后物质分配，实现夏玉米高产。

选取139份湖南省玉米地方品种进行表型性状大田鉴定，分析其表型多样性，通过聚类分析和主成分分析对其进行类群划分和表型综合评价。不同性状变异系数为6.5%~175.0%，平均为41.8%，Shanon-Weaver多样性指数为1.119~2.086，平均为1.839。14个农艺性状的主成分分析结果显示，6个主成分累计贡献率为81.7379%。聚类分析结果显示，所有品种可划分为3个类群，3个类群又分别可以划分为3、2和3个亚群。湘南丘陵山地玉米区和湘西山地玉米区为专用玉米主要聚集区域，湘西山地玉米区同时为普通玉米优良种质聚集区。根据地方品种大田综合表现，筛选出表现优异的地方品种22份。湖南玉米地方品种具有丰富的表型多样性，筛选出的优异种质可为湖南玉米种质的创新利用提供重要资源。

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。

为了利用杂种优势改良玉米品种的耐阴性，以10个耐阴性不同的玉米自交系为亲本，按照NC II4×6遗传交配设计，对遮阴和自然光照下玉米的产量及穗部性状的配合力、遗传参数进行分析。结果表明，产量、穗长、秃尖长、穗粗、穗行数、行粒数和百粒重7个性状在自然光照和遮阴处理下差异均达极显著水平，遮阴处理下昌改3、R2005、LYM35、LYM10这4个自交系的一般配合力较高，特殊配合力也较高，杂种优势也强，可作为玉米耐阴性遗传改良的候选亲本。LYM35×昌改3在遮阴处理下的特殊配合力效应值较高，在遮阴处理下表现优异，是耐阴性较强的组合。遗传参数分析表明，产量、穗长、穗粗、秃尖长和穗行数在遮阴处理下的狭义遗传力相对较高，可以在早代进行耐阴选择，行粒数和百粒重的狭义遗传力较低，广义遗传力较高，应在育种高世代进行选择。

为筛选适合淮北区夏玉米机械粒收新品种，促进机械粒收技术在该区域的推广应用，加快优良品种推广，于2020年选取淮北不同生态条件的5个试验点，对9个夏玉米区审定的品种开展了玉米机械粒收品种筛选试验。对不同品种的生育期、籽粒含水率、籽粒破碎率、产量、倒伏倒折率和茎腐病发病率等进行测定和分析，以参试品种平均产量和收获期平均籽粒破碎率为指标，采用双向平均作图法，综合各品种丰产性、稳产性和区域适应性，初步筛选出丰产性和稳产性好、在淮北区适应性广、耐密植、抗倒性好且籽粒脱水快的品种苏科玉206，可推荐为淮北区适宜机械粒收备选品种。

为探讨水稻氮肥阈值周年间变化及其影响因素，科学制定化肥减施策略，通过8年的田间定位试验，利用线性加平台肥料效应函数分析水稻目标产量下的氮肥阈值周年变化及其影响因素。结果表明，试验区水稻目标产量为9860~10 019kg/hm²，氮肥阈值为205.02~220.61kg/hm²，基于稻田氮素表观平衡的目标产量氮肥阈值周年变化最大幅度为7.60%，其直接影响因素表现为土壤无机氮含量>植株吸氮量>灌溉输入无机氮含量，间接影响因素是降雨携带无机氮含量。

2019-2020年在江西进贤以籼粳杂交稻甬优12为材料，在施氮量255kg/hm²、基肥:分蘖肥:穗肥=4:3:3条件下，设置8个氮素穗肥施用期处理，研究其对产量及其构成因素、齐穗后干物质积累量及剑叶相对叶绿素含量（SPAD值）、氮肥利用率和稻米品质的影响，探索一季籼粳杂交稻氮素穗肥的最佳施用期。结果表明，随着穗肥施用期的推迟，穗粒数和产量均呈先增加后降低的趋势，且在抽穗前14d处理产量最高；抽穗后水稻剑叶SPAD值的变化则呈现不同的趋势，抽穗前35~14d施肥为逐渐降低，抽穗前7d至抽穗后14d为先升高后缓慢降低；抽穗后干物质积累量、氮肥农学利用率和偏生产力呈先增加后下降趋势，以抽穗前14d或21d施穗肥处理最高。穗肥施用期对水稻出糙率、精米率、整精米率、粒长和籽粒长宽比影响不显著，但显著影响垩白粒率和垩白度，随施用期推迟，垩白粒率和垩白度逐渐降低。总之，抽穗前14~21d是一季籼粳杂交稻的最佳氮素穗肥施用期，有利于提高抽穗后叶片SPAD值和群体干物质积累量，促进氮肥的吸收与利用，确保充足的穗数和较大的穗型，增产提质显著。

利用突变体挖掘与稻米品质相关基因，有助于阐明与品质相关的淀粉和贮藏蛋白生物合成的调控机制，促进水稻优质育种。通过筛选中花11组织培养突变体库，获得具有粉质、垩白和皱缩外观胚乳的突变体cse（chalkinessandshrunkenendosperm），并进行籽粒表型鉴定和理化性质分析。通过F₂群体分析cse遗传行为和目的基因的图位克隆，利用qRT-PCR分析基因的时空表达模式。与野生型相比，突变体的农艺性状和淀粉理化性质均有显著差异，突变体淀粉颗粒呈不规则球型，且相互间隙较大。遗传分析表明，突变体性状受单隐性核基因控制。借助图位克隆将候选基因定位在4号染色体长臂端Os4-14-8和Os4-15之间的40kb范围内。测序结果表明，定位区间内仅有一个编码TPR蛋白的候选基因LOC_Os04g55230发生了突变。第1个外显子处缺失3个碱基GGC，导致一个甘氨酸缺失，第14个外显子处存在1个碱基G替换成碱基A，导致精氨酸突变为赖氨酸。qRT-PCR结果表明，LOC_Os04g55230在授粉后14d的胚乳中表达量达到最大值。突变的LOC_Os04g55230为已报道基因OsFLO2/OsCNY8的新等位基因，但突变体与已知的OsFLO2突变体表型不完全相同，cse籽粒伴有皱缩外观，有效分蘖数、贮藏蛋白和脂肪酸含量等均显著增加。

为研究盐、碱胁迫下水稻种子萌发过程水分含量变化及对种子发芽的影响，以及利用低场核磁检测技术测定种子含水量的可行性，利用光照培养箱进行培养皿种子发芽试验，分析了在蒸馏水（对照处理）、浓度为50、150mmol/L NaCl和NaHCO₃胁迫处理下，盐粳48和辽星1种子萌发72h过程中核磁信号幅值变化及各处理对发芽指标的影响，确定单位质量水稻种子样品核磁信号幅值与湿基含水率的回归函数关系。结果表明，与对照处理相比，萌发6、24、48、72h后，2个品种水稻种子核磁信号幅值平均分别增长了65%、95%、115%和135%以上。萌发相同时间后，相比对照处理，NaCl和NaHCO₃胁迫处理下核磁信号幅值平均降低了5%以上，发芽指数平均降低了4.5%以上，说明水稻种子萌发过程水分含量与种子发芽指数呈正相关。不同浓度NaCl和NaHCO₃胁迫下，单位质量水稻种子核磁信号幅值和湿基含水率之间均具有一致的线性关系，R²均大于0.95。说明利用核磁共振技术测定盐、碱胁迫下水稻种子的水分含量是合理可靠的。