【目的】探明麦后复种绿肥协同不同水平氮肥对春小麦产量和籽粒品质的影响，对构建青海省基于绿肥的化肥减施与优质生产模式提供理论指导。【方法】于2023—2024年在青海大学农林科学院试验地进行裂区试验，主区为麦后复种绿肥（W-G）和麦后休闲（W）2种种植模式；副区为不施氮（N0）、氮肥减施30%（N1，157.5 kg N·hm^-2）、当地习惯施氮（N2，225 kg N·hm^-2）3个施氮水平，测定小麦产量及籽粒品质（籽粒蛋白、沉降值、形成时间、稳定时间、湿面筋等）。【结果】2023和2024年,W-GN1处理籽粒产量较WN1分别增加5.5%和13.4%，较WN2处理增加了2.0%和5.3%；W-GN1处理生物产量较WN1分别增加5.1%和10.6%，较WN2处理增加1.5%和4.6%。W-G较W处理能获得较高的收获指数。复种绿肥补偿效应在不施氮水平下呈负值，在施氮水平下为2.0%—14.0%，复种绿肥结合氮肥减施30%对增加作物产量的贡献最佳。同时，W-GN1处理可通过增加籽粒蛋白含量、沉降值、形成时间和稳定时间改善籽粒品质，其籽粒蛋白含量较WN1分别增加10.62%和9.48%；籽粒沉降值分别增加25.05%和18.13%；籽粒形成时间分别增加34.70%和8.66%；籽粒稳定时间分别增加41.30%和13.68%。通过主成分分析可知，麦后复种绿肥对籽粒蛋白含量、沉降值、形成时间和稳定时间的提升更为显著。【结论】麦后复种绿肥协同氮肥减施30%（N1，157.5 kg N·hm^-2）显著提高了小麦籽粒产量，改善了籽粒品质，可作为青海省减施化肥条件下小麦提质稳产的适宜种植模式和施氮水平。

为进一步提升单位面积粮食产量，于安徽池州贵池区开展了稻麦精耕细作示范种植，本文总结了其高产栽培技术及示范成效。稻麦精耕细作高产栽培技术包括因地制宜选择适宜当地种植的高产、稳产、熟期较早的水稻、小麦种子，以确保稻麦茬口衔接；采取晒种、选种、药剂浸种、拌种等种子处理措施，以提高种子发芽率，预防苗期病虫害；水稻采取叠盘暗化育秧，带药移栽，小麦采取无人机飞播，适时喷施多效唑，以提高秧苗质量；合理密植，以协调群体生长；采取测土配方施肥方式，水稻田间水分采取干湿交替管理；适时开展绿色防控和统防统治，以防治水稻稻瘟病、稻曲病、二化螟以及小麦赤霉病等病虫害。2023—2024年，选取玮两优8612水稻品种，扬麦25小麦品种，在研究区开展稻麦精耕细作示范种植，获得了较高的水稻（12 631.5 kg/hm²）和小麦（8 685.45 kg/hm²）产量，分别较上年增产11.65%和26.25%，种植效益明显提高。本文为相关地区推广稻麦精耕细作种植模式提供参考。

为了明确山东省主栽小麦品种的抗旱性，筛选出适宜旱地种植的小麦品种。本研究以‘济麦60’等8个品种为试验材料，采用20% PEG-6000模拟干旱胁迫，测定其萌发期各指标的变化。利用隶属函数法对相对胚芽鞘长、相对胚芽长、相对胚根长、相对发芽率、相对发芽势和胁迫萌发指数进行综合评价。结果表明：干旱胁迫不仅降低了小麦种子发芽率，也抑制了胚芽、胚芽鞘和胚根的生长。通过对8个品种的综合评价，得到其D值依次为：‘济麦60’>‘临麦9号’>‘烟农999’>‘山农30’>‘山农28’>‘鲁原502’>‘烟农1212’>‘济麦22’。根据D值大小，将8个主栽小麦品种分成三类：高度抗旱的品种为‘济麦60’和‘临麦9号’；中度抗旱的品种为‘烟农999’和‘山农30’，其他品种为敏感品种。‘济麦60’和‘临麦9号’推荐作为适宜山东省旱地种植的小麦品种。

农业生产性服务有助于小农户获得规模经济，是推动小农户对接现代农业的重要抓手。基于247份2023年山东省小麦种植户调研数据，首先采用Logit模型分析农户采纳生产性服务的影响因素，再用ISM模型将影响因素分层讨论，刻画交易成本在农户服务外包行为决策机制。实证结果表明：服务认知、组织便宜、自有农具、小麦产量、农技培训、社会网络、受灾次数、加入合作社和关注粮价能影响农户生产性服务外包行为，按决策驱动因素又可划分为“外力驱动型”和“内力驱动型”两条路径。提出构建梯度化服务主体网络与精准服务机制、完善数字赋能与制度协同的双轮驱动体系和实施生产要素系统化改造工程3条建议，以期农业生产性服务能够更好地帮助小农户融入农业现代化进程。

为推动高黄色素小麦分子标记辅助育种工作，测定46个小麦品种（系）的面粉黄色素含量，对黄色素生物合成途径的关键酶(PSY、PDS、ZDS、LCYE)基因，及对面粉具有漂白作用的氧化酶(LOX、POD)基因的相关分子标记进行有效性验证。研究结果显示，不同基因位点的分子标记呈现出不同的情况。Psy-A1和Psy-B1位点的功能标记YP7A和YP7B2，Lox-B1位点的显性互补功能标记LOX16和LOX18，在46个小麦品种（系）中均检测到不同的等位变异，不同等位变异间面粉黄色素含量平均值的差异达极显著水平(P<0.01)。Pds-B1位点的共显性功能标记YP4B1和YP4B2，在46个小麦品种（系）中检测到的不同等位变异之间面粉黄色素含量相关性未达到显著水平(P=0.063)。Pod-A1位点的共显性功能标记POD3A1和POD3A2，在46个小麦品种（系）中检测到的不同等位变异之间面粉黄色素含量无显著差异，但Pod-A1a型材料（低POD活性）面粉黄色素含量均值略高于Pod-A1b型材料（高POD活性）。功能标记YP7A、YP7B2、LOX16和LOX18可用于高黄色素小麦分子标记辅助育种，而共显性功能标记YP4B1和YP4B2、POD3A1和POD3A2在高黄色素小麦分子标记辅助育种时应谨慎使用。

为评估贝莱斯芽孢杆菌Bacillus velezensis SX1302在小麦赤霉病生物防控中的应用潜力，利用平板拮抗试验，研究B. velezensis SX1302对禾谷镰刀菌Fusarium graminearum的拮抗作用，以及菌株培养物不同组分（细胞悬浮液、无细胞上清液、热处理无细胞上清液和细胞裂解内容物）对F. graminearum生长及产脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）能力的影响，并探究了菌株的田间防治效果、促生长特性及其对小麦生长的影响。结果表明，B. velezensis SX1302对F. graminearum具有良好的抑制作用，菌株细胞悬浮液对F. graminearum的孢子萌发、菌丝生长和DON生成的抑制效果较好，抑制率分别为100%、68.75%和86.89%。田间防治试验结果显示，与喷洒PBS相比，B. velezensis SX1302处理后，田间小麦赤霉病发病率和病情指数分别降低了15.20个百分点和65.8%。促生特性表明，该菌株可以合成吲哚乙酸（IAA），并具有溶磷作用和ACC脱氨酶活性；与无菌水浸泡相比，B. velezensis SX1302处理的小麦根长、茎高、鲜重和干重分别增加了24.88%、31.41%、44.80%和17.91%。综上，B. velezensis SX1302具有拮抗禾谷镰刀菌和促进植物生长的双重功能，为开发具有生物防治功能的微生物制剂及生物有机肥提供了菌种材料。

作物填闲是一种多样化的农业种植策略，其可以通过改变地下凋落物多样性和土壤微生物群落从而改善土壤结构和功能。在本研究中，我们分析了填闲小麦如何改变黄瓜根系凋落物的降解。为期三年的温室凋落物袋降解试验表明，填闲小麦加速了黄瓜根系凋落物的降解。微宇宙凋落物袋试验进一步阐明了小麦凋落物和土壤微生物群落可以改善黄瓜根系凋落物的降解。此外，填闲小麦改变了土壤细菌和真菌群落的丰度和多样性，并丰富了一些潜在的关键OTUs，如与黄瓜根系凋落物质量损失呈正相关的Bacillus spp. OTU1837和Mortierella spp. OTU1236。接下来，我们分离并培养了代表性的细菌和真菌菌株B186和M3。通过体外降解试验发现，B186和M3都具有降解黄瓜根系凋落物的能力，并且发现两种菌株共同培养时降解效果更强。总体而言，填闲小麦通过改变土壤微生物群落，特别是改变了某些潜在的关键类群，加速了黄瓜根系凋落物的降解，这为利用填闲种植促进可持续农业发展提供了理论基础。

大籽粒小麦品种的库容较大，有助于进一步提高产量潜力。前期在中麦871和其姊妹系中麦895重组自交系群体中定位到一个稳定的粒长QTL QGl.caas-5BS，本研究在此基础上，从ZM871/ZM895//ZM871重组自交系BC₁F₆中筛选到一个剩余杂合系，对其自交后代BC₁F₇群体中的6株杂合重组单株及其自交衍生次生群体进行了基因型和表型分析，将QGl.caas-5BS位点进一步定位到Kasp_5B33和Kasp_5B2 (25.3 Mb ~ 27.5 Mb)标记间的2.2Mb物理区间内。序列多态性和差异表达分析在该区间预测到6个候选基因。突变体表型数据进一步分析表明，TraesCS5B02G026800可能是QGl.caas-5BS位点的候选基因。进一步开发了TraesCS5B02G026800基因的高通量特异性KASP标记Kasp_5B_Gl，并在166份自然群体中对其遗传效应进行了验证。本研究结果为QGl.caas-5BS基因的图位克隆和粒长分子标记辅助选择高产育种工作奠定了良好的基础。

晚播是制约稻茬小麦高产优质的关键因子，探明晚播小麦高产优质协同的生理基础及调控途径，将为晚播小麦高产优质栽培提供理论和技术支撑。两年的田间试验研究了播期、施氮量和种植密度对稻茬小麦产量、品质和群体特征的影响及其生理基础。结果表明，播期、种植密度和施氮量在调控小麦产量和品质方面存在显著的互作效应。晚播小麦产量降低主要归因于单位面积穗数和穗粒数的减少，但增加施氮量和种植密度可弥补晚播导致的产量损失。籽粒蛋白质含量和湿面筋含量随播期推迟和施氮量增加而提高，但随种植密度增加而降低。晚播小麦要达到9000和7500 kg ha^-1以上的目标产量，则最晚播期分别不能迟于11月4日和11月15日；且需满足最大茎蘖数、最大叶面积指数、开花期干物质积累量分别达到150和100万ha^-1、6.7和5.5、14000和12000 kg ha^-1以上。晚播10和20天高产优质协调的最佳氮肥和密度组合分别为N300D225和N300D375。最佳组合处理下的小麦开花后具有较高的净光合速率、硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶和谷丙转氨酶活性及较低的糖/氮比，这是晚播小麦高产优质协同的重要生理基础。

【目的】 现有的作物估产模型通常在灾害气候条件下的估产精度不高，本研究提出一种基于干旱天气指数减产率模型的改进分层线性模型（Improved Hierarchical Linear Model, IHLM），旨在提高在干旱条件下作物产量估算的精度。 【方法】 采用最大值的增强植被指数-2（Maximum Enhanced Vegetation Index 2, EVI2max）和每年3月~5月降水量，辐射量和气温等气象数据和2018—2021年山东省160个农情调查基点的冬小麦实测产量数据构建冬小麦产量预测基础分层线性模型（Hierarchical Linear Model, HLM）。考虑到气象因素的变异程度是影响作物生长的关键障碍因子，首先将气象因子相对性计算进行模型改进，并对改进的HLM模型与随机森林（Random Forest, RF）模型、支持向量回归（Support Vector Regression, SVR）模型和极端梯度提升（Extreme Gradient Boosting, XGBOOST）模型进行精度对比。然后引入农业保险行业的干旱天气指数减产率模型，对改进的HLM模型进一步优化，从而更加适应干旱条件下的作物估产。为了验证IHLM模型的迁移性，本研究将其应用于河南省进行对比分析，以评估该模型在不同地理和气候条件下的表现。 【结果和讨论】 基于相对气象因子（Relative Meteorological Factors, rMF）改进的HLM模型精度相比于RF、SVR和XGBOOST更高，验证精度皮尔逊相关系数r为0.76，均方根误差（Root Mean Square Error, RMSE）为0.60 t/hm²，归一化均方根误差（Normalized Root Mean Square Error, nRMSE）为11.21%。在干旱条件数据集中，利用冬小麦干旱天气指数和冬小麦减产率的关系对模型进行了改进，改进之后RMSE减少了0.48 t/hm², nRMSE减少了28.64个百分点，提高了IHLM模型在干旱条件下的精度。 【结论】 该研究对冬小麦产量HLM模型进行改进，提高了模型精度，在干旱情况下模型精度和稳定性有一定提升，相比于RF、SVR、XGBOOST模型，IHLM模型更适合对冬小麦产量预测。

为缓解河北省冀中南水资源匮乏问题，鉴定适合本麦区节水灌溉条件下高产稳产的小麦品种，以2023年国审小麦新品种‘石麦34’和河北省节水对照品种‘石麦22’为试验材料，在全生育期灌1水条件下，通过测定产量、茎秆形态学指标、茎秆强度和品质相关参数，对‘石麦34’的各个指标进行综合性评价。结果显示，‘石麦34’产量显著高于‘石麦22’，增产幅度达7.05%，‘石麦34’的株高和重心高度分别比‘石麦22’低10.17%和14.78%，基部第二节长度较‘石麦22’短21.39%、直径长15.84%。‘石麦34’的茎秆强度、穿刺茎秆强度、充实度和抗倒指数分别较‘石麦22’高54.95%、18.10%、21.34%和81.98%。进一步品质检测发现，‘石麦34’籽粒硬度、湿面筋和干面筋含量显著优于‘石麦22’。综合以上数据，‘石麦34’在节水灌溉条件下比节水对照品种‘石麦22’具备更优异的丰产性、抗倒性和品质，可以作为河北节水灌溉栽培模式下的小麦主栽品种。研究旨在为‘石麦34’在生产上大面积推广应用提供技术支撑。

本研究旨在探究田间自然发病条件下小麦籽粒脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol, DON)的积累动态及其与病穗率、病情指数和病粒率的相关性。研究于2023年和2024年分别对感病品种‘淮麦33’和中抗品种‘宁麦13’开展田间自然发病调查。从灌浆初期开始，持续监测至延迟收获期17 d和15 d，记录并分析病穗率、病情指数、千粒重和病粒率。同时，采用ELISA法检测籽粒DON含量，并对籽粒DON含量与病穗率、病情指数及病粒率进行相关性分析。结果表明，籽粒DON在赤霉病未显症的灌浆初期已积累，含量分别为237.99、182.95 ng/g。籽粒DON、病穗率、病情指数及病粒率在灌浆期均逐渐上升，至蜡熟期略有增长，到完熟期趋于稳定，延迟收获期无明显增长且与完熟期无显著差异。千粒重在灌浆期逐渐增加，到灌浆末期已基本达最大值。同一小麦品种中，籽粒DON含量与病穗率、病情指数及病粒率均呈正相关。本研究结果可为赤霉病及籽粒DON的绿色防控、农药减施增效以及保障农产品质量安全提供理论依据。

在当前小麦品种快速更新迭代的背景下，本研究致力于筛选出适宜种植的优秀小麦品种，以期为里下河地区稻茬小麦选种实现产量与品质的协同提升提供参考依据。研究以‘盐麦1号’等13种不同筋型小麦品种为试材，采用单因素随机区组设计，以人工测产并按13%含水量折算籽粒产量；采用近红外分析仪测定籽粒含水量、蛋白质含量和淀粉含量；以容重仪和硬度仪测定籽粒容重、硬度，磨粉过筛后测定出粉率并通过面筋洗涤仪按GB/T 5506.2—2008方法测定湿面筋含量、面筋指数，以AACC 56-61A法测定沉降值。试验所得数据运用SPSS和LSD法进行处理分析。Y1、Z13产量最高，均达7700 kg/hm²以上，较其余品种增产12.12%~25.68%，同时满足籽粒硬度≥60%、容重≥770 g/L、蛋白质含量≥12.5%、湿面筋含量≥26%的国家中筋小麦品质标准；N13产量较高，达6936 kg/hm²，其蛋白质含量、湿面筋含量和沉降值分别为12.41%、24.11%和24.32 mL，均达国家弱筋小麦标准；其余品种产量水平适中，品质指标较为交叉复杂。该试验证明了‘盐麦1号’、‘镇麦13’和‘宁麦13’分别为适宜在该地区推广种植的高产优质中筋品种和稳产优质弱筋品种，为里下河地区稻茬小麦的产质协同提升奠定了坚实的基础。

为筛选出适宜河北山前平原区Cd污染农田种植的小麦品种，通过大田微区试验，对河北省48个小麦主栽品种的产量和Cd吸收差异特征进行研究。结果表明，48个小麦品种间产量和Cd吸收积累能力存在不同程度的差异(P<0.05)。‘石麦27’产量最高，为10538.6 kg/hm²，较其他小麦品种高出6.33%~42.41%；其次是‘石麦26’，较其他小麦品种高出6.77%~38.51%。‘石麦26’、‘中信麦48’、‘马兰6号’和‘科农2011’籽粒Cd含量和富集系数均相对较低，分别在0.115~0.133 mg/kg和0.032~0.038之间。‘科农2011’、‘中信麦48’、‘石麦26’的Cd转运系数均较低，在0.273~0.291之间。通过聚类分析确定Cd低累积类型品种2个、较低累积类型品种19个；Cd低转运类型品种3个，Cd较低转运类型品种7个。综合评价小麦产量、小麦籽粒Cd含量、富集系数、转运系数等指标，初步确定‘石麦26’、‘中信麦48’和‘科农2011’可以作为Cd低累积型小麦品种用于河北山前平原区镉污染农田安全生产。研究旨在为轻中度Cd污染耕地的安全利用提供科学依据。

为探究锌对小麦种子萌发及生长的影响，以商麦5226和小偃15为试验材料，设定6个锌浓度梯度（ZnSO₄ 0、50、100、200、400、800 mg/L），以0 mg/L为对照（CK），测定各组萌发指标、生长指标和生理指标。结果表明，萌发指标方面，随着锌浓度的升高，2个品种小麦的种子发芽势、发芽率均呈先上升后降低的趋势，锌浓度在100 mg/L时，2个品种小麦的发芽率、发芽势均较高。生长指标方面，随着锌浓度的上升，2个品种小麦的芽长、芽鲜重、芽干重均呈先增加后减少的趋势；根长、根鲜重、根干重均呈逐渐降低趋势。生理指标方面，随着锌浓度的升高，2个品种小麦的叶绿素含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化氢酶（CAT）活性均呈先升高后下降的趋势；过氧化物酶（POD）活性、丙二醛（MDA）含量逐渐增加，游离脯氨酸含量呈先减少后增加的趋势。综合来看，锌浓度在50～100 mg/L时有利于商麦5226和小偃15种子的萌发及幼苗生长；锌浓度超过100 mg /L时对小麦种子萌发存在一定的抑制作用。

为推广有机肥替代化肥技术，研究其在小麦生产上应用的实际效果，在安徽泗县洋湖农场开展有机肥替代部分化肥试验，试验设置不施肥、常规施肥、优化施肥、有机无机配施1（有机肥替代15%化肥）、有机无机配施2（有机肥替代30%化肥）、氮替代1（有机肥替代15%氮肥）、氮替代2（有机肥替代30%氮肥）共7个施肥处理，分别测定不同处理下小麦产量、品质、经济效益，以及土壤理化性质。结果表明，有机无机配施和氮替代处理均能提高小麦产量；有利于增加小麦籽粒总蛋白和淀粉含量，提高经济效益；采用有机肥替代部分化肥对土壤中有效磷、速效钾、全氮、全磷、全钾和有机质含量的增加有促进作用。综合来看，以有机肥替代15%氮肥（氮替代1）施用的效果较好，小麦产量及经济效益较高。

为比较分析磷钾肥后移处理对倒春寒下小麦不同部位小穗结实粒数与粒重的影响，以抗倒春寒性强的品种烟农19和抗倒春寒性弱的品种新麦26为试验材料，设置常温+磷钾肥全部基施（CKR₁）、常温+磷钾肥基追并重（CKR₂）、4 ℃+磷钾肥全部基施（T₁R₁）、4 ℃+磷钾肥基追并重（T₁R₂）、–4 ℃+磷钾肥全部基施（T₂R₁）、–4 ℃+磷钾肥基追并重（T₂R₂）6个处理，在成熟期对各处理小麦不同小穗位的结实粒数和千粒重进行测定。结果表明，倒春寒会降低供试小麦品种上部小穗位和下部小穗位的结实粒数和千粒重，对中部小穗位籽粒产量的影响较小；磷钾肥后移可提高拔节孕穗期倒春寒小麦穗粒数和千粒重，从而减轻倒春寒对小麦单穗重的影响。本文为小麦生产中倒春寒灾害的防灾减灾提供参考。

为明确19%啶氧菌酯·丙环唑微乳剂对小麦赤霉病的飞防效果，设置19%啶氧菌酯·丙环唑微乳剂、48%氰烯菌酯·戊唑醇悬浮剂、30%丙硫菌唑可分散油悬浮剂、30%唑醚·氟环唑悬浮剂和清水对照处理（CK）5个处理，利用无人机进行田间飞防试验，观察各组药剂的安全性和小麦的表型性状，计算其防效并测定其产量。结果表明，19%啶氧菌酯·丙环唑微乳剂对小麦生长具有良好的安全性，处理后小麦叶呈蜡黄至浅黄色，穗、秸秆蜡黄色，熟相较好；第二次药后7 d，其防治效果较佳，病穗率、病穗防效、病情指数和病指防效分别为0.20%、95.45%、0.03和95.65%；第二次药后28 d，其病穗率、病穗防效、病情指数和病指防效分别为6.00%、80.52%、2.91和82.50%，均高于其他处理组。产量结果表明，19%啶氧菌酯·丙环唑微乳剂处理小麦的产量为7 146.60 kg/hm²均高于其他处理，与CK相比，增产率为11.39%。综合结果表明，在植保无人机飞防条件下，施用19%啶氧菌酯·丙环唑微乳剂防治小麦赤霉病，其防治效果好，持效期长，并有一定的增产效果。

Irrigation methods and nitrogen (N) fertilization modes have a complicated impact on wheat physiology, growth, and development, leading to the regulation of wheat grain yield and quality.  However, the optional water-N combination for drip-irrigated winter wheat remains unclear.  A two-year fieldwork was conducted to evaluate the influences of various N-fertigation and water regimes on wheat post-anthesis grain weight variation, yield, grain NPK content, and grain quality.  The two irrigation quotas were I₄₅ (Irrigation when ETa-P reaches 45 mm) and I₃₀ (Irrigation when ETa-P reaches 30 mm) and the six N application rates were N_0-100 (100% at jointing/booting), N_25-75 (25% at sowing and 75% at jointing/booting), N_50-50 (50% at sowing and 50% at jointing/booting), N_75-25 (75% at sowing and 25% at jointing/booting), N_100-0 (100% at sowing), and SRF₁₀₀ (100% of slow release fertilizer at sowing).  The experimental findings showed that post-anthesis grain weight variation, grain yield, grain NPK content, and grain quality were markedly influenced by the various irrigation scheduling and N-fertilization modes.  The N_50-50 treatment was more beneficial for winter wheat post-anthesis grain weight variation than the N_100-0 and N_0-100 treatments under the two irrigation quotas and during the two seasons.  The highest grain yield of 9.72 and 9.94 (t ha⁻¹) were obtained with the I₄₅N_50-50 treatment in 2020-2021 and 2021-2022, respectively.  The grain crude protein was higher in the I₄₅SRF₁₀₀ treatment during the two seasons.  The I₄₅N_100-0 significantly (P<0.05) enhanced the content of grain total starch by 7.30 and 8.23% compared with the I₄₅N_0-100 and I₃₀N_0-100 treatments, respectively during the 2021-2021 season.  The I₄₅N_100-0 significantly (P<0.05) enhanced the content of grain total starch concentration by 7.77%, 7.62 and 7.88% in comparison with the I₄₅N_0-100, I₃₀N_0-100, and I₃₀N_25-75 treatments, respectively in the 2021-2022 season. Considering the principal component analysis (PCL), the N_50-50 split N-fertigation mode could be an optional choice for farmers during winter wheat production via drip irrigation.

小麦赤霉病（Fusarium head blight）是一种世界性的病害，在全球小麦产区广泛发生，造成严重的经济损失，并且小麦赤霉病菌会产生真菌毒素污染小麦，降低小麦品质。由于缺乏抗病品种，防治小麦赤霉病的主要手段是使用杀菌剂。但是，由于化学药剂的长期和大量使用，抗性问题日益严重，因此，筛选具有新型作用机制的药剂十分重要。前期研究发现禾谷镰刀菌中的质膜ATP酶FgPMA1与氰烯菌酯的靶标肌球蛋白互作，并且各项生命活动中发挥许多重要的功能，因此具有成为靶标的潜力。近年来，研究发现植物与病原菌之间存在一种新的沟通机制，称为跨物种RNA干扰（RNA interference, RNAi），目前，许多研究发现根据RNAi机制开发的核酸农药可以用于有害生物的防治。因此，本研究利用RNAi的方法探究了FgPMA1作为靶标防治小麦赤霉病的可能性。通过将FgPMA1基因划分为6段（PMA1RNAi-1，-2，-3，-4，-5，和-6），并构建了干扰载体及干扰突变体，发现FgPMA1RNAi-1，-2，和-5突变体中FgPMA1的表达量显著降低，菌丝生长受到抑制；产子囊壳能力出现缺陷；分生孢子的产量及形态等受到抑制；毒素的合成受到抑制；致病力下降。通过表型的筛选，我们发现PMA1RNAi-1，-2和-5这三个区段能够起到干扰效果。因此，我们在体外的条件下合成了以这三个区段为模板的dsRNA。在离体条件下，当用25 ng µL^-1 PMA1RNAi-1，-2和-5的dsRNA处理后，禾谷镰刀菌PH-1、亚洲镰刀菌2021和氰烯菌酯抗性菌株YP-1的菌丝生长受到抑制，菌丝中出现膨大的畸形结构，并且失去了产孢能力。在田间，当用PMA1RNAi-1，-2和-5的dsRNA处理麦穗后，禾谷镰刀菌侵染的病斑长度显著下降。这些结果表明：FgPMA1在禾谷镰刀菌中可以作为一个新型的药剂靶标，并且在田间直接施用FgPMA1的dsRNA可以减轻病害的发生。

小麦条锈菌，即条形柄锈菌小麦转化型（Puccinia striiformis West. f. sp. tritici Erikss. & Henn.），是危害小麦及部分禾本科作物的重要真菌。小麦条锈菌的夏孢子可以依靠气流远距离传播，使病原菌可以跨区传播扩散。早期研究通过小麦条锈病的田间发生时序，推测小麦条锈菌可能在陕西关中地区由西向东传播，且陕西关中地区菌源可能来自邻近省份甘肃省，但是一直没有直接证据证实这一推测。

本研究于2019-2020年和2020-2021年冬小麦种植季节在陕西关中地区（宝鸡、咸阳、西安、渭南）和甘肃省陇南、天水、平凉、庆阳四个地区共采集321株小麦条锈菌样品，使用23对KASP-SNP引物对获得的条锈菌样品进行基因分型。联合多种群体遗传方法分析了亚群体之间的关系，从DNA水平明确了2019年 ~ 2021年陕西省内关中地区小麦条锈菌的传播路径，以及小麦条锈菌自甘肃省向陕西省传播的主要路径，取得主要结果如下：

1. 证实陕西关中与甘肃条锈菌的迁移方向主要是从甘肃传向陕西关中地区，但两地间的条锈菌群体也存在一定程度的基因交流。

2. 表明陕西省关中地区条锈菌的迁移方向是由西(宝鸡)向东(渭南)扩散。陕西关中地区的四个亚群体（宝鸡、咸阳、西安、渭南）之间基因交流频繁（5.559 ≤ Nm ≤ 29.148），遗传分化程度低（0.009 ≤ Fst ≤ 0.043）。

3. 表明2019年至2021年陕西关中地区小麦条锈菌的菌源来源主要来自甘肃省陇南天水地区，平凉和庆阳地区作为次要菌源提供地。迁移网络图与风场分析支持病原菌传播路径。

4. 连锁不平衡分析表明陕西省宝鸡、咸阳地区和甘肃省陇南、天水、平凉、庆阳地区均存在较强的遗传重组信号，可能导致当地小麦条锈菌群体的遗传多样性水平升高。

综上所述，甘肃省天水和陇南地区是陕西关中地区的小麦条锈菌菌源地，为其条锈病发生提供菌源，陕西省关中地区小麦条锈菌自西向东的传播路线，即宝鸡→咸阳→西安→渭南。这一研究为陕西关中地区小麦条锈菌传播路径提供了直接分子证据，进而为阻断条锈菌在甘肃和陕西之间的传播，以及为中国小麦条锈病发生与防控提供了重要的理论依据。

【目的】 小麦是中国乃至世界最重要的口粮之一，随着全球性的气候变化，高温成为限制小麦安全生产的主要逆境因素。筛选、鉴定优异耐热种质资源、挖掘耐热候选基因，可以丰富我国小麦耐热性遗传基础，为培育小麦耐热品种提供先决条件，保证国家粮食生产安全。【方法】 以331份小麦种质组成的自然群体为材料，采用人工气候箱模拟高温的方法，通过调查不同处理时长下小麦幼苗的存活率，以耐热级数为指标，评价其耐热性。结合55K SNP芯片基因型分析结果，通过全基因组关联分析（genome-wide association study，GWAS）方法，发掘耐热性相关的遗传位点。结合小麦热胁迫下根、叶等多组织的表达量数据，筛选耐热性相关基因，最后，以极耐热种质西农889和热敏感种质中国春为材料，利用qPCR方法对候选基因进行验证。【结果】 高温胁迫下，不同小麦的存活率存在极端差异，极耐热、中等耐热、中等热敏感、极热敏感的种质资源分别是110、104、110和7份，占比为33.23%、31.42%、33.23%和2.12%，鉴定获得西农889、郑麦7698、中麦895、周麦18和丰产3号等耐热种质资源；通过全基因组关联分析，共检测到293个与12 h存活率、耐热级数显著关联的SNP位点，表型变异解释率为4.40%—12.46%，其中，与12 h存活率相关的位点200个，与耐热级数相关位点257个，定位到的相同耐热相关位点164个；基于显著关联的SNP标记，共预测到313个耐热相关基因。根据基因注释信息，以及热胁迫下的表达量数据，筛选出23个耐热候选基因，对差异表达的候选基因进行qPCR验证，鉴定到20个关键耐热候选基因。【结论】 鉴定了331份小麦种质的苗期耐热性，建立了一种45 ℃高温下测定不同处理时长的幼苗存活率鉴定小麦耐热性的快速方法，筛选出38份耐热种质。共检测到293个与小麦苗期耐热性显著关联的位点，筛选出TraesCS1A02G355900、TraesCS1A02G389500、TraesCS5A02G550700、TraesCS5D02G557100、TraesCS6D02G402500和TraesCS7A02G232500等关键候选基因。

小麦是中国重要的粮食作物之一，因全球气候变暖及耕作模式的改变，在小麦种植生产过程中面临着病、虫及草害频发的问题，其对小麦的产量和质量造成了重大威胁。植物生长调节剂作为具有控制植物生长、提高产量和品质的物质，在作物生产过程中已得到较为广泛的应用。但当前关于植物生长调节剂通过底施的方式在小麦生产上的应用研究相对较少。为了探究不同植物生长调节剂对小麦种子萌发、幼苗生长以及产量影响，采用底施的方法，研究甲哌鎓、氯化胆碱和胺鲜酯3种植物生长调节剂对小麦的影响。结果表明，3种供试植物生长调节剂在室内对小麦种子发芽势、发芽率提高均有显著促进效果(P≤0.05)，且对小麦幼苗的生长均有不同程度的促进效果。30 mg/L甲哌鎓、20 mg/L氯化胆碱、4 mg/L胺鲜酯可显著提高小麦株高、根系长度、茎叶鲜重以及根系鲜重。田间试验结果表明，以75 g (ai)/hm²甲哌鎓、30 g (ai)/hm²氯化胆碱、30 g (ai)/hm²胺鲜酯对小麦幼苗生长有显著的促进效果，小麦产量均有不同程度的提高。

为筛选出适用于小麦田高效、安全的播后苗前封闭除草剂，对33.8%炔·氟噻SC等6种除草剂封闭处理防除冬小麦田杂草的防效及安全性进行评价。结果表明，33.8%炔·氟噻SC 750 mL/hm²对麦田杂草封闭效果最佳，药后28 d的株防效达83.29%，且茎叶处理后98 d的株防效为98.74%，鲜重防效为95.09%，显著降低了麦田前期的杂草基数，封闭持效期长且安全性较好；50%丙草胺SC 1 875 mL/hm²封闭处理28 d的株防效达82.71%，但持效期不长，在茎叶处理后98 d的鲜重防效为72.52%；30%吡酰草胺·氟噻草胺SC 1 200 mL/hm²封闭处理28 d的株防效达78.33%，持效期较长，在茎叶处理后98 d的鲜重防效达93.66%。以上结果表明，这3种药剂均可在冬小麦播后苗前施用，作为土壤封闭药剂进行麦田化学除草，其防治效果显著，且施药后对小麦生长未产生明显药害；其在上海等地区冬小麦田有良好的推广应用潜力，建议结合当地麦田杂草发生情况，进行轮换施用。

本研究旨在筛选对小麦赤霉病具有拮抗能力的生物防治菌株，为赤霉病的绿色防控提供新的生防资源。采用稀释平板法，以禾谷镰刀菌为指示菌，从湖北省恩施市巴东县非农田土壤样品中分离到一株高效生防菌株。室内活性测定其发酵液对禾谷镰刀菌菌丝生长和孢子萌发的抑制效果，以及其对脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)和玉米赤霉烯酮(ZEN)的降解率。结合形态学特征和18S rRNA基因序列分析，进行菌株鉴定，田间小区试验评价其防治效果。结果显示，该菌株发酵液10倍稀释液对禾谷镰刀菌菌丝生长和孢子萌发的抑制率分别为91.98%和100%，对DON和ZEN的降解率均为100%。形态学特征及18S rRNA分析结果将该菌株鉴定为Glarea lozoyensis(GL)，编号为GL-P1。田间小区试验结果表明，GL-P1菌株发酵原液对小麦赤霉病的田间防治效果为71.36%，与对照药剂戊唑醇的防效相当。以上研究结果表明，Glarea lozoyensis P1是一株对小麦赤霉病具有较好防治效果的生防菌株，具备进一步应用开发的潜力。

为研究小麦种质资源的产量和品质性状的表现，以长江中下游麦区35份小麦种质资源为材料，人工调查株高、穗数、穗粒数、千粒重和产量，利用Perten DA 7200型近红外分析仪测定小麦品质，并进行相关分析和通径分析。结果显示，35份小麦种质资源的产量变幅为5679.00~6331.50 kg/hm²，有效穗变幅为427.50万~502.50万/hm²，生育期变幅为195~202 d，株高变幅为73.00~93.00 cm，穗粒数变幅为32.60~40.00粒，千粒重变幅为37.00~47.10 g。从产量性状的相关性分析来看，有效穗、生育期、穗粒数、千粒重与籽粒产量呈正相关性(r=0.1707、r=0.0401、r=0.2277、r=0.0299)，而株高则与籽粒产量呈负相关性(r =-0.0587)。进行通径分析可以看出，提高有效穗、穗粒数和千粒重均能提高籽粒产量，其中以增加穗粒数的作用最大（直接通径系数Py=0.8390），其次是千粒重（直接通径系数Py=0.6668），增加有效穗的作用最小（直接通径系数Py=0.4916）。综合比较，35份小麦种质资源的品质性状差异较大，这表明小麦具有丰富的多样性，可以为长江中下游麦区小麦新品种育种及后代选择提供较大空间。

叶锈病是危害小麦生产的主要病害之一，栽培小麦广谱高抗叶锈病基因匮乏。小麦-冰草易位系2PT-5具有来自冰草2P长臂对小麦叶锈病广谱免疫的区段。为了准确定位该抗叶锈病基因区段，本研究利用辐照诱导获得的小麦-冰草2P易位系TT-5、TT-3和TT-26分离群体进行叶锈菌接种鉴定，结合基因组原位杂交（GISH）、分子标记检测和基因组重测序对抗叶锈病基因进行物理定位。将抗叶锈病定位区间由原来的82 Mb缩小至9.2 Mb，定位于2P长臂物理位置926.4~935.6 Mb区间。目标区间内注释了64个冰草特异基因，包含6个典型抗病基因，其中有2个编码NLR蛋白的基因和2个编码受体激酶的基因响应叶锈菌的侵染。抗叶锈病基因目标区段的定位，为进一步克隆和解析转移到小麦中的这一广谱抗叶锈病基因奠定了重要的基础。

磷（Pi）利用效率低是农业生产面临的一个重要挑战，不仅导致生产成本的增加和环境问题，同时也造成了磷矿资源的短缺。高亲和磷转运蛋白在作物磷吸收转运过程中发挥了重要功能，然而编码这些蛋白基因的分子标记甚少被开发。本研究扩增了167个小麦品种的高亲和磷转运蛋白基因（TaPHT1;6-5A、5B、5D）的启动子和编码区序列，发现TaPHT1;6-5A和TaPHT1;6-5D无等位变异位点，TaPHT1;6-5B启动子上存在16个等位变异位点，形成三种单倍型Hap1、Hap2和Hap3。在连续两年田间试验中，测定了三种单倍型小麦品种的生物量、籽粒产量、磷含量、磷肥吸收效率及磷肥利用效率，发现Hap3属于磷高效优异单倍型；在其机理上，通过LUC assay发现Hap3启动子具有更强的基因表达驱动能力，在Hap3小麦品种内TaPHT1;6-5B表达水平显著高于其它两个单倍型；在应用上，基于TaPHT1;6-5B启动子上的等位变异位点，开发了一个用于区分Hap3和其它两种单倍型的功能标记dCAPS-571，可用于磷高效小麦品种的选育。

为加快安徽和县小麦高质量生产，选择适宜当地种植的小麦品种，对宁麦13、镇麦15等10个品种进行展示示范试验，以宁麦13为对照，综合考察各品种的生育期、农艺性状、抗性和产量等特征特性。结果表明，各品种全生育期在200～212 d。农艺性状方面，株高在73.3～87.4 cm，穗长在6.8～10.4 cm，每穗粒数在33.6～39.8粒，千粒重在36.1～43.8 g，有效穗数在424.5万～577.5万穗/hm²。抗性方面，以宁麦24、宁麦26和镇麦12等7个品种抗倒伏能力较强，镇麦18、扬麦34和镇麦15抗赤霉病表现较好。产量排名前3的小麦品种分别为镇麦18（6 789.0 kg/hm²）、扬麦34（6 762.0 kg/hm²）和镇麦15（6 724.5 kg/hm²），较CK增产12.5%～13.5%。综合各品种生育期、农艺性状、抗性和产量表现，筛选出镇麦18、扬麦34和镇麦15在试验田当年气候条件下表现较好。

【目的/意义】 植物叶形是植物结构形状的重要组成部分。叶片三维结构模型的建立有助于模拟和分析植物生长。针对三维结构表示与数学模型参数的互操作性，本研究提出了一套参数驱动的具有互操作性的小麦叶片点云反演模型。 【方法】 利用参数化建模技术，建立具有7个特征参数的小麦叶片参数化曲面模型。基于小麦叶片三维点云对模型参数进行反演估计，实现叶片曲面的逆向参数化构建。为验证该方法可靠性，使用Chamfer距离评估重建点云与原点云间差异度。 【结果和讨论】 该模型能有效地重建小麦叶片，对于实测数据基于点云的参数化重建结果的平均偏差约为1.2 mm，具有较高的精度。重构模型与点云具有互操作性，可以灵活调整模型参数，生成形状相近的叶簇。反演参数具有较高的可解释性，可用于点云时间序列的一致、连续地估计。 【结论】 该模型对叶片的一些细节特征进行了适度的简化，只需要少量的参数就可以还原叶片的几何形状。该方法不仅简单、直接、高效，而且得到的参数几何意义更明确，具有可编辑性和可解释性，对小麦叶片的模拟分析和数字孪生具有重要的应用价值。

麦后复种大豆可充分利用小麦收获后剩余的光热水资源，实现一年两熟复播种植。本文结合陕西商洛小麦及大豆种植实践，总结分析了冬小麦轻简高效栽培技术和复种大豆高产栽培技术，同时结合麦后复种大豆需重点关注的环节，提出了对应的产量提升策略。冬小麦轻简高效栽培技术包括选择优质高产、抗病性强且早熟的小麦品种；播种前旋耕耙平，适量施用基肥；合理确定播期播量；查苗补苗，适时开展“一喷三防”；及时收获，清理残留杂物。复种大豆高产栽培技术包括选择抗逆性强、高产稳产的中早熟品种；播前耕翻灭茬，适量施用基肥；及时抢墒播种，合理密植；中耕和化学除草相结合，趁墒追肥，合理化控；抓住病虫防控关键窗口期，综合防控；脱粒晾晒，入库贮藏。研究区麦后复种大豆需重点关注的环节包括小麦收获时期、种植效益、整地质量和机械化水平等，对此提出了合理轮作，做好茬口衔接；推广高产栽培技术，提升种植效益；精细整地，提升土壤肥力以及引进新机械，扩大复种面积等策略。本文为商洛及相关地区麦后复种大豆获得高产提供参考。

为探究液体氮肥对小麦生长特性、产量及其土壤养分的综合效应，本试验以尿素硝酸铵溶液（UAN）等量替代尿素，以常规施用尿素（CK）为对照，测定其小麦总茎数等农艺性状，穗数等产量构成因素，碱解氮等土壤养分以及氮肥偏生产力等。结果表明，对不同时期小麦施用UAN后，其总茎数、叶面积指数和旗叶SPAD值较CK分别增加了31.9%、9.9%和2.4%～3.5%；穗数、穗粒数、千粒重和产量较CK分别提升了19.8%、0.9%、1.0%和22.2%；施用UAN能够提升小麦的氮肥偏生产力，较CK提升99.2%；施用UAN后的土壤速效养分含量总体高于CK；小麦产值和收益较CK分别增加22.2%和89.1%。综上，施用UAN可促进小麦的生长发育、提升其产量，同时具有改良土壤理化性质的作用，在减少氮肥用量的同时提高了氮肥偏生产力，具有较好的经济效益和生态效益。

为探究海藻酸增效液对冬小麦光合特性及产量的影响，在冬小麦返青期、拔节期、孕穗期分别设置4个不同浓度处理，分别为0 mg/kg (CK)、30 mg/kg (N30)、60 mg/kg (N60)、90 mg/kg (N90)，研究了不同处理间的叶绿素含量、灌浆速率、干物质积累与分配、光合特性及产量等指标。结果表明：喷施海藻酸增效液可以显著提高小麦旗叶的叶绿素含量及籽粒的灌浆速率，尤其是在开花后期，相较于CK处理，仍能保持明显优势。各浓度处理的茎鞘+叶片干物质积累量、穗轴+颖壳干物质积累量、籽粒干物质积累量及分配比例显著高于CK，其中拔节期N30处理的优势最为明显。在光合作用中，喷施海藻酸增效液显著提高了小麦旗叶的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)及蒸腾速率(Tr)，降低了小麦旗叶的胞间二氧化碳浓度(Ci)，使作物始终保持较高的光合作用效率。在产量及构成因素中，各浓度处理的穗数及穗粒数与CK相比差异不大，但千粒重及产量显著高于CK，其中拔节期按照30 mg/kg喷施海藻酸增效液增产效果最好，产量为8811.96 kg/hm²，相较于同生育期CK处理，产量提高了12.01%。综上所述，拔节期按照30 mg/kg喷施海藻酸增效液是较为合理的施肥方案。

为深入了解‘菏麦26’的生产特性和推广应用价值，本研究基于HHN科企创新联合体黄淮南片冬水组2016—2018年小麦品种区域试验及2018—2019年度小麦品种生产试验数据，以‘周麦18’作为对照，对‘菏麦26’的丰产性、稳产性、适应性以及抗性和品质特征进行分析。结果显示，‘菏麦26’ 3年产量较对照‘周麦18’分别增产4.5%、11.53%、5.28%，达到显著水平；‘菏麦26’变异系数偏小于‘周麦18’，高稳系数较大，适应度较高；各试点参试品种平均产量与‘菏麦26’平均产量呈线性回归，回归系数趋于1；‘菏麦26’抗倒伏能力强，但抗病性一般；‘菏麦26’籽粒整齐度好、容重偏高、品质优良。综上，‘菏麦26’具有丰产性突出、稳产性好、适应性强、品质优良的特点，在黄淮南片冬麦区有良好的推广利用价值。

【目的】 小麦作为重要的粮食作物，鉴定参与籽粒蛋白质合成的基因调控网络，并确定关键候选基因，为小麦品质育种和改良提供理论依据。【方法】 以淮麦48的6个发育时期（花后5、10、15、20、25和30 d）的籽粒为研究材料，总结小麦籽粒蛋白质累积规律，利用WGCNA方法分析转录组数据和籽粒蛋白质含量表型数据，构建加权基因共表达网络，筛选关键枢纽转录因子（transcript factors，TFs）。【结果】 小麦籽粒蛋白质含量积累过程表现为先减少后升高的趋势，并且在花后25 d达到最低值（12.16%），相邻发育时期的蛋白质含量差异显著。在相邻发育时期之间共鉴定到25 427个差异表达基因（differentially expressed genes，DEGs）。通过聚类分析可分为5组（A—E），其中，B组的差异表达基因数量最多（10 906个），包含49个家族的1 022个转录因子，其中，NAC家族的TFs数量最多（107个）。通过WGCNA分析，发现5个与蛋白质含量显著相关的共表达模块。turquoise模块与蛋白质含量的正相关性最高（r=0.80，P=1×10^-4）。通过整合差异表达基因和加权基因共表达网络，在2个模块（turquoise和blue）中发现了6个正向调控的枢纽TFs，分别来自MIKC-MADS、TCP、TALE和CPP家族。进一步对淮麦48的蛋白质含量与不同时期的基因表达量进行相关性分析，发现其中5个枢纽TFs的表达量与蛋白质含量存在显著正相关性，并且TraesCS5B03G0740100和TraesCS7D03G0590500在穗和籽粒中特异性高表达。【结论】 鉴定到与小麦蛋白质含量累积相关的重要模块turquoise和blue模块，筛选到6个枢纽TFs，并发现2个重要的枢纽基因表达量与蛋白质含量呈显著正相关，且在穗和籽粒组织中特异性高表达，可作为小麦籽粒蛋白质积累调控的候选基因。

【目的】 在全球气候变暖背景下，探究彩色小麦花青素含量对灌浆中期高温胁迫响应的生理机理，为进一步应对气候变暖下功能性彩色小麦品种优质栽培提供理论依据。【方法】 于2022—2024年在安徽省合肥市高新技术农业园进行，选用6个颜色不同的彩色小麦品种，于灌浆中期对其进行5 d的高温胁迫处理（T），以不增温为对照（CK）。【结果】 花后高温胁迫处理下，彩色小麦的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、相对叶绿素含量（SPAD）、干物质分配量、可溶性糖含量、蔗糖合成酶活性、花青素含量、花青素合成酶活性、查尔酮合成酶活性、苯丙氨酸解氨酶活性均显著降低，6个品种彩色小麦产量减少9.10%—16.94%，千粒重显著降低7.84%—16.94%，花青素含量显著降低7.18%—14.17%。不同品种彩色小麦产量、光合强度、SPAD值、干物质分配量、可溶性糖含量、蔗糖合成酶活性、花青素含量、花青素合成酶活性、查尔酮合成酶活性、苯丙氨酸解氨酶活性大小为：秦白1号>秦绿3号>秦紫1号>新春36>秦黑2号>秦蓝1号，花青素含量大小为：秦黑2号>新春36>秦紫1号>秦绿3号>秦蓝1号>秦白1号。抗热型小麦品种秦白1号、秦绿3号、秦紫1号产量的下降幅度小于热感型小麦品种秦黑2号、新春36、秦蓝1号。花青素含量较高的彩色小麦品种秦黑2号、新春36、秦紫1号的光合强度、SPAD值、干物质分配量、可溶性糖含量、蔗糖合成酶活性、花青素含量、花青素合成酶活性、查尔酮合成酶活性、苯丙氨酸解氨酶活性的下降幅度小于花青素含量较低的彩色小麦品种秦绿3号、秦蓝1号、秦白1号。相关性分析表明，各彩色小麦品种产量和籽粒千粒重、蔗糖含量、蔗糖合成酶活性、旗叶净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、SPAD值呈显著正相关关系，花青素含量与可溶性糖含量呈显著正相关关系，产量与花青素呈负相关关系，相关性不显著。花后高温胁迫处理后，与游离花青素结合的蔗糖分解量减少，籽粒中的花青素分解增加，为小麦的生长发育补充能量。【结论】 花青素的抗氧化性有助于作物抵御外部胁迫，花后高温胁迫处理下，花青素含量较高的彩色小麦品种的各项指标的下降幅度低于花青素含量较低的彩色小麦品种，花青素含量与可溶性糖含量呈显著正相关关系。综上所述，花青素含量积累能响应高温胁迫，使可溶性糖含量降低幅度减小，增加彩色小麦的耐热性。

本研究旨在确定土壤中重金属的安全阈值，以保障中国农产品质量安全。通过分析甘肃省金昌、张掖和白银市玉米和小麦不同器官对5种重金属Cr、Cd、Pb、As和Hg的富集转运特点，并探讨作物籽粒重金属与土壤有效态重金属含量间的关系，从而确定土壤与作物系统中有效态重金属的安全阈值。本研究参考物种敏感性分布法(SSD)的方法和原理，基于Logistic函数分布模型的累积概率分布曲线推导土壤与玉米和小麦种植系统中土壤有效态重金属安全阈值。研究结果表明，小麦植株中Cr、Cd、Pb、As和Hg的富集规律一致：根>茎>籽粒，同样玉米植株中Cr、Pb、As和Hg的富集规律为根>茎>籽粒，而Cd的富集规律为茎>根>籽粒。利用Logistic函数分布模型拟合基于有效态重金属含量的累积概率分布曲线，推导出小麦土壤中Cr、Cd、Pb、As和Hg的有效态安全阈值分别为0.019、0.771、35.294、2.777、0.133 mg/kg；玉米土壤中Cr、Cd、Pb、As和Hg的有效态安全阈值分别为0.296、7.90、52.363、12.462、0.119 mg/kg。本研究结果表明基于累积概率分布曲线法推定重金属有效态含量安全阈值较为科学，为小麦和玉米的安全种植和风险管控提供了科学依据和支撑。

为了探索不同播期下施氮量的变化和CO₂浓度升高对半干旱地区小麦产量及生物量的影响。本研究利用调参后的APSIM模型，设置了3个不同播期，分别为早播ESW（3月3日）、正常播NSW（3月19日）、晚播LSW（3月31日），5个施氮处理N1(0 kg/hm²)、N2(52.5 kg/hm²)、N3(105 kg·hm²)、N4(157.5 kg/hm²)、N5(210 kg/hm²)和5个CO₂浓度C1(370 ppm)、C2(420 ppm)、C3(470 ppm)、C4(520 ppm)、C5(570 ppm)的模拟实验。结果表明：APSIM模型在试验区有较好的适用性；施氮量和CO₂浓度均对旱地春小麦产量和生物量产生影响，且不同播期下的影响各不相同。随着播期的推迟施氮量和CO₂浓度对小麦产量和生物量的影响均表现为正效应，施氮量的影响远大于CO₂浓度的影响；在特定施氮量和CO₂浓度下，播期选择对产量和生物量有显著影响，正常播种期通常产量较高，而晚播则有利于生物量的积累。当气候和土壤条件变化时，通过调整播期可优化小麦生产。如当施氮量为N4、CO₂浓度为C1时，正常播下小麦产量最大，晚播下小麦生物量最大。本研究对于指导半干旱地区小麦生产具有重要意义。在实际生产中，可以根据当地的气候和土壤条件，通过调整播期、施氮量和CO₂浓度等参数，来优化小麦生产，提高产量和生物量。特别是在全球气候变化和农业生产面临诸多挑战的背景下，这一研究为半干旱地区小麦生产的可持续发展提供了有力的支持。

化学脱叶催熟是实现棉花机械采收的关键前提。本研究以中棉425为供试材料，设置5种不同的脱叶催熟剂处理，以喷施清水为对照，探究豫西南麦后直播棉田施用不同剂量的脱叶催熟剂对棉花产量和纤维品质的影响，为麦后直播棉机械化收获提供参考。试验设置单次喷施50%（有效成分质量分数，下同）噻苯·乙烯利悬浮剂 1 799 mL（制剂用量，下同）、2 699 mL、3 598 mL和分2次喷施50%噻苯·乙烯利悬浮剂1 349 mL＋1 349 mL，分别称为低、中、高剂量噻苯·乙烯利处理和分2次喷施噻苯·乙烯利处理，并设50%噻苯隆可湿性粉剂450 g＋40%乙烯利水剂2 249 mL常规药剂复配处理，以等量清水处理为空白对照。结果显示：施药后25 d，中、高剂量噻苯·乙烯利处理、分2次喷施噻苯·乙烯利处理和常规药剂处理的棉田脱叶率均超过98%，均具有较好的脱叶效果；喷施高剂量噻苯·乙烯利处理和分2次喷施噻苯·乙烯利处理的吐絮率和霜前花率均超过95%；各脱叶催熟剂处理对棉花单产和霜前皮棉的纤维品质均无显著影响。结合气象分析结果认为，在豫西南麦后直播棉田吐絮率40%～50%、平均气温稳定在20 ℃以上时，分2次喷施噻苯·乙烯利的脱叶催熟效果较佳，可达到机械化采收标准。

为探究复合寡糖对山东典型作物产量的影响，本试验通过设置小麦拌种及不同时期喷施复合寡糖、玉米浸种及不同时期喷施复合寡糖多种处理。结果表明：在山东岱岳区，拌种条件下小麦花期+返青期喷施处理效果好于花期喷施或返青期喷施，但差异不显著；桓台县拌种条件下，返青期喷施、花期喷施、返青+花期喷施效果均好于只拌种处理，以拌种+花期喷施效果最好；不拌种的条件下，返青期喷施、花期喷施、返青期+花期喷施效果均好于对照，以花期喷施增产效果最好。不浸种条件下，两地玉米喷施复合寡糖处理的产量均高于不浸种处理，其中岱岳区花期+灌浆期喷施处理的产量及经济效益最高，桓台县灌浆期喷施处理的产量及经济效益最高。浸种条件下，岱岳区花期+灌浆期喷施处理的产量及经济效益最佳，桓台县苗期+灌浆期喷施处理的产量及经济效益最佳。综上所述，复合寡糖可显著增加作物产量及经济效益，就本地区而言，小麦可选择拌种处理+花期喷施，玉米可选择在拌种处理条件下，苗期或花期+灌浆期喷施。