为科学调控小麦微量元素含量及指导新品种培育，本研究以豫北地区主栽小麦品种为试验材料，分析了小麦成熟期植株不同器官中微量元素铁（Fe）、锰（Mn）、铜（Cu）、锌（Zn）的分布特征。结果表明，小麦植株中Fe含量为42.31~80.66 mg/kg，Mn含量为212.11~604.89 mg/kg，Cu含量为12.31~16.35 mg/kg，Zn含量为48.77~87.08 mg/kg。不同器官间微量元素富集与转运能力呈现显著差异，Mn富集能力表现为叶片>根系>籽粒>茎秆>颖壳，而Cu和Zn富集能力表现为根系>籽粒>叶片>茎秆>颖壳；在转运能力方面，小麦各器官对Fe、Cu、Zn的转运效率为籽粒>叶片>茎秆>颖壳，对Mn则为叶片>籽粒>茎秆>颖壳。根系、茎秆、颖壳、籽粒中微量元素富集表现为Zn>Cu>Mn>Fe，叶片中则为Mn>Zn>Cu>Fe。茎秆、叶片、颖壳对Cu、Mn、Zn的转运能力大于Fe，籽粒中微量元素转运能力表现为Zn>Cu>Fe>Mn。相关性分析揭示微量元素间存在显著互作效应。总体而言，豫北麦区小麦植株中微量元素含量分布呈垂直分布特征，根系、叶片和籽粒微量元素富集能力较强，叶片和籽粒微量元素转运效率较强。本研究为小麦微量元素精准调控及高微量营养强化品种选育提供了理论依据。

本研究旨在探究不同灌溉方式及肥料处理对冬小麦群体动态、干物质积累分配及产量的影响。以冬小麦品种‘淄麦28’为供试材料，于2017—2018年小麦生长季进行大田试验，试验采用裂区设计，主区为2个灌溉方式：分别为传统畦灌、按需补灌；副区为2个肥料处理：分别为传统施肥、减量施肥。测定冬小麦生长发育指标及产量。结果表明，与传统施肥处理相比较，按需补灌配合减量施肥处理显著提高成熟期籽粒及颖壳+穗轴干物质积累量，增加幅度分别为11.98%、12.47%，提高花后同化干物质对籽粒的贡献率，提高幅度为10.87%，有利于产量的形成，最终提高综合收益。在与本试验自然环境及生产条件相似的地区，采用按需补灌技术并适当降低施肥量是可兼顾产量及经济效益的有效途径。

为明确小麦新品种‘济儒麦20’的高产稳产特性及其推广应用价值，本研究基于2021—2023年国家黄淮北片水地组两年区域试验数据，采用方差分析、高稳系数法（HSC）及离优度评估等方法，对其产量构成因素、稳定性及适应性进行分析。结果表明，‘济儒麦20’产量与穗粒数、千粒重呈显著正相关（相关系数分别为0.470、0.372，均达极显著水平）；2 a区试中，其产量高稳系数(HSC)分别为85.62%、87.38%；离优度值分别为2750.3、1080.4，较对照种‘济麦22’平均值降低52.11%。综合分析说明，‘济儒麦20’具有高产、稳产特性，且适应性强，适宜在国家黄淮冬麦区水地大面积推广种植。

本文结合安徽巢湖2024年小麦赤霉病发生情况，对该病害重发原因进行分析；同时在小麦赤霉病发生田块开展“1+2”药剂防控试验示范，总结其示范成效。2024年，研究区小麦赤霉病发生的主要特点是稻桩子囊壳萌发早、带菌率高、田间病情重。菌源充足、4—5月天气条件有利（日均温>15 ℃、降水量>0.1 mm日数超过11 d）、小麦品种抗（耐）病性弱以及赤霉病菌产生抗药性等是研究区小麦赤霉病重发的主要原因。“1+2”药剂防控模式是在常规2次防治（第1次在小麦扬花初期、7~10 d后第2次）基础上，增加第3次防治（3月中下旬，小麦孕穗期结合纹枯病防治进行）。试验示范结果表明，“1+2”药剂防控模式的小麦赤霉病病穗率相对防效和病情指数相对防效分别为92.14%、95.94%，防治效果较好。本文为选择适宜的小麦赤霉病药剂防控模式提供参考。

增密加剧玉米粒位效应进而限制密植玉米产量潜力是生产上普遍存在的一个问题。在大田生产上，深松作为一项农艺措施已被证实可以有效调控作物产量。为了阐明冬小麦播前深松对密植夏玉米粒位效应的影响及其调控机制，于2020-2021与2021-2022生长季基于裂区试验设计开展了大田试验，主区为2个不同的耕作方式：传统耕作（CT）和冬小麦播前深松（SS）；裂区为3个不同的夏玉米种植密度：D1: 6.0×10⁴株/hm², D2: 7.5×10⁴株/hm², D3: 9.0×10⁴株/hm²。与常规耕作相比，冬小麦播前深松通过增加弱势粒与强势粒粒重比（WR）缓解了D2和D3密度处理下的玉米粒位效应, 深松处理下密植玉米较高的WR值主要归因于弱势粒灌浆的增强。在相同的种植密度下，冬小麦播前深松明显增加了根系物质积累量，提高了根系抗氧化酶SOD和POD的活性，降低了根系丙二醛MDA的含量，尤其是密植条件下的玉米植株。 这些研究结果说明冬小麦播前深松可推迟夏玉米根系衰老，而这与土壤紧实度的降低存在关系。此外，与CT相比， SS增加了密植玉米吐丝后20天至生理成熟期穗位叶的叶绿素含量，降低了花后叶绿素和叶面积的衰减率，反映了花后玉米叶片衰老的缓解。在相同的密度处理下，SS处理的花后干物质积累量明显高于CT处理，这可能与花后光合势和叶片光合相关酶（PEPC和Rubisco）活性的提高有关。相关分析揭示了冬小麦播前深松缓解密植玉米粒位效应的主要机制是：深松通过调控土壤物理特性缓解了 密植玉米花后“根-冠”衰老，进而增加了花后物质积累和弱势粒的灌浆充实，最终缓解玉米粒位效应并增加籽粒产量。本研究将为冬小麦播前深松在促进夏玉米产量提升上提供新的理论依据。

优化氮肥管理技术能够提高作物产量，同时减少活性氮损失。其中，配对氮肥管理技术的协同效应对设计最佳氮肥管理技术具有重要意义，但目前对交互效应的评估仍然不足。因此，我们进一项荟萃分析，量化优化氮肥管理技术（优化氮肥用量、优化追肥和施用增效肥料）对小麦产量、氮肥利用效率（NUE）和氮损失的影响，以及配对的氮肥管理技术（优化氮肥用量和优化追肥或应用增效肥料相结合）的交互效应。结果表明，优化氮肥用量减少活性氮损失28-31，同时降低小麦产量2%；然而，当氮肥减少量小于20%时，小麦增产2%。此外，优化追肥或应用增效肥料显著提高小麦产量4-8%，提高氮肥利用效率8-14%，同时减少活性氮素损失28-40%；高频次追肥和应用硝化抑制剂对小麦产量的积极影响更强。配对的氮管理技术提高小麦产量3-4%，增加氮肥利用效率37-38%，具有叠加或协同效应；尽管它降低活性氮损失5-66%，但表现出拮抗效应。这种非叠加效应促进了对小麦产量的积极影响，但减弱了降低环境风险方面的益处。总之，这项研究强调了创新氮管理的协同效应对于解决作物产量和活性氮损失之间权衡问题的重要性。

【目的】中间偃麦草是小麦的三级基因库，利用远缘杂交将中间偃麦草含优异基因的染色体导入小麦背景创制新型种质资源，探究其对小麦抗病性及农艺性状的影响，为小麦育种改良提供理论依据。【方法】以普通小麦烟农999与小麦-中间偃麦草部分双二倍体TAI8047杂交BC₁F₆代选育的小麦新品系CH71为试验材料，利用Oligo-pSc119.2、Oligo-pTa535、Oligo-B11、Oligo-pDb12H等探针通过非变性荧光原位杂交（non-denaturing fluorescence in situ hybridization，ND-FISH）进行核型分析，明确CH71及其亲本的染色体组成；通过Synt探针的Oligo-FISH painting技术，鉴定CH71外源染色体同源群归属，并结合中间偃麦草特异STS标记进行PCR扩增验证；利用国内流行的白粉菌小种E09和条锈菌混合小种CYR32、CYR33、CYR34对CH71进行抗病性鉴定，并测定其株高、穗长、小穗数、千粒重、粒长、粒宽等农艺性状。【结果】小麦亲本烟农999含有21对小麦染色体；部分双二倍体亲本TAI8047含有58条染色体，包括21对小麦染色体和8对外源染色体；CH71含有44条染色体，包括21对小麦染色体和1对外源染色体J^S-1；利用Synt7探针对CH71进行Oligo-FISH painting鉴定，表明CH71附加的J^S-1染色体可能为中间偃麦草7J^S染色体；进一步利用中间偃麦草第7同源群的183对STS引物对CH71进行PCR扩增，筛选到12个可以同时在中间偃麦草、TAI8047和CH71中扩增出特异条带的STS标记，表明J^S-1为中间偃麦草7J^S染色体；人工接种我国广泛流行的白粉菌小种E09和条锈菌混合小种CYR32、CYR33、CYR34，抗性鉴定表明，CH71中抗白粉病、免疫条锈病，遗传分析表明，其对白粉病和条锈病的抗性可能均来自中间偃麦草7J^S染色体；农艺性状调查表明，CH71的株高比小麦亲本烟农999增加24.0 cm、穗长增加3.44 cm、小穗数增加1.6个、粒长增加0.68 mm，但千粒重降低6.78%、粒宽减少2.70%。【结论】新品系CH71为小麦-中间偃麦草7J^S异附加系，兼抗小麦白粉病和条锈病，可作为有价值的种质资源用于小麦抗病育种及外源抗病基因克隆；筛选到12个STS标记可为小麦背景下中间偃麦草7J^S染色体的快速鉴定提供便捷。

本研究系统梳理了中国盐碱耕地小麦种业科技创新进展，分析了当前技术瓶颈，旨在为提升盐碱地小麦产能提供理论支撑。采用文献综述与实证分析方法，整合了耐盐碱种质创制、基因挖掘、品种选育及示范推广等研究成果，并结合区域盐碱地特征与政策导向进行了综合分析。结果表明，中国在耐盐碱小麦种业科技创新方面取得显著进展：创制了一批耐盐碱新种质，挖掘了TaSRO1、TaHKT1;5-D等关键基因；培育出‘京麦189’等10个国审耐盐碱小麦品种，区域试验平均产量达7410 kg/hm⊃2;，增产7.3%；建立了环渤海与南疆两大耐盐碱试验体系，示范推广面积超1.87万hm⊃2;。然而，当前仍存在育种水平有待提高、技术体系不够完善、推广力度不足等问题。因此，未来需加强基因挖掘与分子设计育种，构建高效技术体系，推动耐盐碱品种规模化应用，为盐碱地粮食安全战略提供有力的科技支撑。

文章叙述了沧州市旱碱麦在盐碱地扩面增产过程中形成的品种选用、土壤改良、栽培管理等过程技术流程。回顾了2020—2024年旱碱麦种植面积从5.9×10⁴ hm²增加至1.2×10⁵ hm²、单产由3.1×10³ kg/hm²提升至4.3×10³ kg/hm²持续增长的轨迹。归纳总结了生育期内干旱、高盐碱、低温寡照等逆境条件对种子萌发、分蘖成穗以及籽粒灌浆所产生的生理抑制效应。剖析了外源脱落酸(ABA)、硅制剂、纳米氧化铈等绿色生物源调节剂，在提高根系Na⁺排斥、维持叶片K⁺稳态、清除活性氧中的最新作用机制。提出了以“播种前抗逆促发增蘖种子处理+拔节期壮秆抗逆化控+灌浆期稳叶促粒调控”为核心的全生育期靶向绿色调控技术体系，以期为旱碱麦产能跃升和绿色高效生产提供可借鉴的技术路径。

为明确四川地区小麦品种（系）的白粉病抗性表型及育种中涉及的抗源基因，为小麦抗病育种提供理论依据与实践指导，本研究收集了168份四川小麦品种（系），苗期接种白粉菌生理小种Bgt E09进行抗性鉴定，并结合分子标记检测与基因组原位杂交(GISH)分析抗源基因。结果显示，35份小麦(20.8%)材料表现抗病；分子标记检测发现34份小麦品种（系）携带Pm21基因，1份小麦品系（‘蜀麦2352’）携带Pm56；GISH分析证实‘绵麦367’含一个小麦-簇毛麦臂间易位（6VS·6AL，该易位携带Pm21基因），‘蜀麦2352’含小麦-黑麦臂间易位（6RS·6AL，该易位携带Pm56基因）。研究表明，四川小麦品种（系）白粉病抗性资源匮乏，主要依赖Pm21抗源基因，亟需挖掘利用其他抗病基因以拓宽抗源遗传基础。

Wheat (Triticum aestivum L.) is a cornerstone of global food security, feeding over a third of the world’s population and functioning as a critical economic crop across diverse agroecological zones (FAO 2022).  However, wheat production faces mounting challenges from climate volatility, resource depletion, and the pressing demand for sustainable intensification.  This special issue presents seven cutting-edge studies that bridge scales from molecular mechanisms to field-level management, offering integrative solutions to enhance wheat’s resilience, productivity, and sustainability.  Structured into three thematic sections, these contributions advance both fundamental understanding and practical applications for the future of wheat cultivation.

 

I. Stress priming for drought resilience

 

Drought stress during critical reproductive stages remains a primary constraint to global wheat productivity, often causing significant yield losses and quality deterioration (Simane et al. 1993).  Emerging research on stress priming - where controlled pre-exposure to moderate stress enhances subsequent stress tolerance - has opened promising avenues for crop improvement (Wang et al. 2014; Li et al. 2023).  The current issue presents two pivotal studies that substantially advance the fundamental understanding and practical application of priming technology in wheat systems.  Li et al. (2025a) decode the molecular basis of drought priming, identifying 416 differentially expressed genes and 27 transcription factors governing hormone signaling, osmoprotection, and cuticular wax biosynthesis.  These findings establish the molecular architecture of stress memory in wheat, explaining how priming induces a persistent state of enhanced drought readiness.

Li et al. (2025b) further demonstrate that priming benefits extend beyond yield protection to safeguard grain quality parameters.  Primed plants maintain starch functionality, preserve protein composition balance, and minimize quality deterioration under stress conditions.

These discoveries transform priming from a physiological curiosity into a practical field solution, though challenges persist in developing cost-effective delivery systems suitable for diverse farming contexts.

 

II. Precision agronomy for enhanced resource efficiency

 

Achieving sustainable yield gains in wheat systems necessitates innovative approaches to optimizing critical resources, particularly nitrogen and water, as current approaches remain key constraints to productivity (Chen et al. 2023).  Recent studies in this issue demonstrate significant advances in precision management strategies that address these challenges while maintaining yield potential.

Liang et al. (2025) elucidate the role of 24-epibras-sinolide in improving nitrogen use efficiency under limited nitrogen conditions.  Their work reveals how this plant growth regulator fine-tunes fructan metabolism, reducing floret abortion and maintaining yields with less nitrogen input.  This hormonal approach represents a novel pathway to overcome one of the most persistent challenges in wheat production.  Complementing these findings, Guo et al. (2025) present compelling evidence through a 13-year field study that integrated soil–crop management systems can simultaneously boost yields and increase soil organic carbon annually while improving nitrogen recovery efficiency.  Their detailed soil fractionation analysis yields critical insights into the microbial mechanisms underlying these improvements, offering a scientific foundation for sustainable intensification strategies.

Water scarcity, particularly in semi-arid wheat-growing regions, demands innovative irrigation solutions that maximize efficiency without compromising yield (Wasson et al. 2012).  Che et al. (2025) demonstrate that deficit irrigation can reduce water use by 25%, extending photosynthetic activity and improving yield stability under water stress conditions.  Similarly, Li et al. (2025c) validate the effectiveness of micro-sprinkler irrigation technology, which enhances water productivity through precise synchronization of water delivery with critical growth stages, outperforming conventional flood irrigation methods.  

These studies illustrate how precision agronomy - whether hormonal regulation, soil health management, or optimized irrigation - can successfully decouple input reduction from yield penalties.  The findings provide actionable insights for reducing the environmental footprint of wheat production while maintaining productivity under increasingly constrained resource availability.

 

III. Climate adaptation through systems modeling

 

The impact of climate change on wheat production systems is escalating, manifested through shifting temperature regimes, altered precipitation patterns, and changing atmospheric CO₂ concentrations (Lesk et al. 2021).  Traditional static models of agronomic management are increasingly ineffective under dynamic climate conditions.  Preparing wheat systems for future climates demands immediate attention through adaptive strategies grounded in robust data and predictive modeling.  

By integrating 10 years of comprehensive field data with robust crop simulation models, Liu et al. (2025) provide critical insights into future yield constraints under projected climate scenarios.  Their analysis reveals two notable findings.  First, growing degree days and solar radiation will emerge as primary yield-limiting factors in many current production regions.  Second, the potential benefits of elevated CO₂ concentrations are highly contingent on complementary management interventions.  These results challenge simplistic assumptions about climate change impacts and underscore the need for nuanced, context-specific adaptation strategies.  

The study’s most valuable contribution lies in its development and validation of a genotype×environment× management (G×E×M) framework for climate adaptation.  This integrated approach transcends conventional breeding or agronomic solutions considered in isolation, emphasizing instead their synergistic interactions.

This collection exemplifies how multidisciplinary science can reconcile productivity with sustainability.  Integrating discoveries from molecular biology to systems modeling generates the knowledge and tools needed to transform wheat production.  The path forward demands continued innovation coupled with effective translation, ensuring that scientific breakthroughs are transformed into practical solutions for farmers worldwide.  In this era of global change, such integrative approaches will define the future of sustainable agriculture.

为探究外源脯氨酸对小麦幼苗干旱胁迫的缓解作用，以小麦品种济麦22为试验材料，设置CK，空白对照；T1，15% PEG-6000；T2，15% PEG-6000+10 mmol/L脯氨酸；T3，15% PEG-6000+30 mmol/L脯氨酸；T4，15% PEG-6000+60 mmol/L脯氨酸共5个处理，研究不同浓度的脯氨酸对干旱胁迫下小麦幼苗光合色素、光合特性、保护酶系统的影响。结果表明，干旱胁迫降低了小麦幼苗叶片叶绿素含量、净光合速率和保护性酶活性；T3处理的小麦叶片叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b、类胡萝卜素含量较高，较T1处理分别增加63.95%、74.42%、67.44%、51.35%。T3处理的叶片净光合速率、蒸腾速率和气孔导度较大，较T1处理分别增加38.16%、27.50%、19.63%。T3处理的叶片超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶活性较高，较T1处理分别增加47.01%、55.15%、54.87%。可见，外源脯氨酸能够有效缓解干旱胁迫对小麦幼苗光合色素、净光合速率及保护性酶活性的抑制作用，以脯氨酸浓度30 mmol/L喷施时效果较好。

【目的】 分析新疆小麦品种资源蛋白质品质性状和贮藏蛋白组分的遗传多样性及其关系，为拓宽新疆小麦品种资源的遗传基础及育种的亲本选配和品种选育提供优质亲本材料。【方法】 以303份新疆小麦品种资源为材料，对其蛋白质品质性状和贮藏蛋白组分含量进行变异、相关及聚类分析，并计算其遗传多样性指数（H '）和隶属函数值，对供试材料进行综合评价。【结果】 新疆小麦品种资源蛋白质品质性状和贮藏蛋白组分含量的变异系数范围分别为5.52%—60.99%和9.17%—23.69%，变异系数最大的为8分钟宽度；贮藏蛋白组分含量的变异系数最大为不溶性谷蛋白聚合体含量（UPP）；遗传多样性指数分别为1.06—2.15，平均为1.78，其中，面筋指数最大，为2.15，峰值时间最小，为1.06。相关分析、多元回归分析表明，综合评价值（F₁₅）可以评价蛋白品质（面筋质量）的优劣；面筋指数（GI）、峰值时间（PT）、8分钟宽度（8 min width）、沉淀值（SV）和不溶性谷蛋白聚合体含量（UPP）指标是评价蛋白品质的重要性状，可在今后的育种中加以应用。经聚类分析，将303份小麦品种资源分为三类，所占比例分别为15.84%、43.23%和40.92%，3个类群中，第Ⅰ类群的综合评价值表现最高，品质指标表现最优，其中，不溶性谷蛋白聚合体百分含量（%UPP）、不溶性谷蛋白聚合体含量（UPP）、面筋指数（GI）、峰值时间（PT）、8分钟宽度（8 min width）、8分钟面积（8 min area）、沉淀值（SV）等7个指标的平均值均显著最高，表明通过F₁₅评价面筋质量的优劣是可靠的。【结论】 明确了新疆冬小麦品种资源蛋白质品质性状和贮藏蛋白组分指标的遗传多样性分布特点及关系，筛选出评价蛋白质品质的重要性状，基于综合评价值（F₁₅）筛选出一批贮藏蛋白组分与小麦蛋白质品质性状综合表现优异的资源，可在今后的育种中加以利用。

【目的】 基于不同麦区气候、土壤、耕作、田间管理条件，研究土施硒肥对我国不同麦区小麦富硒效果及土壤有效硒含量的影响，分析不同麦区小麦籽粒硒含量提升效果差异的区域影响因素，为高效利用硒肥、科学推进富硒小麦生产提供依据。【方法】 试验于2022—2024年在我国小麦主产区的陕西永寿、河北柏乡、四川梓潼、安徽舒城4个试验点进行，采用单因素随机区组设计，设置土施硒肥（亚硒酸钠）0、100、200、300和400 g·hm^-2共5个处理（Se0、Se100、Se200、Se300、Se400）。在小麦开花期和成熟期分别采集植株和土壤样品，测定分析各地的小麦产量、开花期及成熟期小麦植株硒含量、硒吸收量及土壤有效硒含量。【结果】 土施硒肥对小麦产量及地上部生物量无显著影响；小麦地上部各器官硒含量及硒积累量均随着施硒量的增加而显著提高；小麦籽粒硒含量与硒肥施用量呈线性正相关，4个供试地区小麦富硒效果依次为河北柏乡>陕西永寿>安徽舒城>四川梓潼，每增施1 g·hm^-2硒肥，籽粒硒含量分别提升1.03、0.57、0.35和0.33 μg·kg^-1；相同施硒量下，开花期硒转运系数TF_穗/茎叶值均高于TF_茎叶/根值，成熟期硒转运系数TF_{籽粒/茎叶}值随着施硒量的增加而提高，说明亚硒酸盐不易从小麦根部进入茎叶中，却易从茎叶向穗中转运。土壤有效硒含量随着施硒量的增加显著提高，增加幅度表现为陕西永寿>河北柏乡>安徽舒城>四川梓潼，每增施1 g·hm^-2硒肥，4个试验点土壤有效硒含量分别提升0.141、0.077、0.008和0.008 μg·kg^-1；陕西永寿、河北柏乡、四川梓潼、安徽舒城达到富硒小麦籽粒硒含量要求（>150 μg·kg^-1）的施硒量分别为232、0、376和354 g·hm^-2。【结论】 在土壤硒含量不高的情况下，土施硒肥在不同麦区均可实现富硒小麦的生产并提高土壤有效硒含量，但在碱性土壤中小麦富硒效果更好、土壤有效硒含量提升更高；达到小麦富硒（>150 μg·kg^-1）要求时碱性土壤所需硒肥用量低于酸性土壤。

为探究皖北地区砂姜黑土区域小麦氮、磷和钾肥的利用率，以小麦品种厚德麦981为研究对象，设氮、磷、钾肥配施区（NPK）、无氮肥区（PK）、无磷肥区（NK）、无钾肥区（NP）和空白区（CK）5个处理，测定小麦在不同施肥条件下的农艺性状，产量及产量构成因素，以及养分吸收量和肥料利用率，并计算产出投入比。结果表明，NPK处理小麦的株高、茎粗、穗长和穗粗的表现均较优，分别为78.7、0.69、9.2和5.0 cm；NPK处理的小麦穗数、穗粒数、千粒重和产量均最高，分别为577.51万穗/hm²、33.42粒/穗、45.61 g和8 790 kg/hm²；NPK处理的小麦籽粒、秸秆和植株养分吸收量均高于其他处理，氮、磷、钾肥的利用率分别为42.57%、19.67%和44.13%；NPK处理的小麦产出投入比最高，为4.79。说明本试验条件下，氮、磷、钾肥料的合理配施能有效提高小麦产量，适宜在研究区进行推广应用。

本研究采用随机抽样、典型田块调查以及监测站监测等方法，于2024年12月24日至2025年1月3日在安徽阜南县开展小麦苗情及土壤水分状况调查。调查发现，研究区小麦苗情整体良好，一、二、三类苗面积分别为4.40万、3.03万、1.10万hm²，分别占小麦总播种面积的51.6%、35.5%、12.9%。研究区土壤墒情整体呈中度亏缺，监测点A、F的0~20 cm耕层土壤相对含水量分别为67.12%、60.70%，土壤墒情为轻度偏低，其他监测点均为中度亏缺。基于此，提出控旺促壮（机械镇压、梳苗、喷施叶面肥和化控调节剂）、因苗补墒（浇灌越冬水补足土壤墒情）、防控病虫草害（监测并适时施用对症药剂防治小麦纹枯病等）、防寒抗冻（寒潮到来前1～2 d，喷施磷酸二氢钾+胺鲜酯+黄腐酸水溶肥）等田间管理措施，以保障小麦安全越冬。本文为相似区域小麦产量及品质提升提供参考。

以中诚国联（河南）生物科技有限公司生产的含腐植酸水溶肥料为供试材料，在商丘市不同土壤质地类型条件下，运用配对试验设计方法，深入探究含腐植酸水溶肥料对小麦和夏玉米产量及其构成因素的影响，并展开效益分析。结果表明，小麦和夏玉米叶面喷施含腐植酸水溶肥料后，穗粒数增加，千粒重提高，产量与经济效益均显著提升。经统计分析，小麦和夏玉米的增产效果达到极显著水平，在不同土壤质地类型上的增产增收效果存在一定差异。就小麦而言，淤土上增产量最大但增产率最低，沙土上增产量最小而增产率最高，净增经济效益为淤土>两合土>沙土；对于夏玉米，增产量为淤土>沙土>两合土，增产率和净增经济效益均为两合土>淤土>沙土。

提高淮北平原冬小麦的产量（GY）和水分利用效率（WUE）至关重要。然而，微喷灌和播后镇压对小麦产量和水分利用效率的影响尚不清楚。因此，本研究于2021-2023年冬小麦生长季开展了为期两年的大田试验，共设置六个处理：雨养（RF）、常规灌溉（CI）和微喷灌（MI），以及三种灌溉方式下播种后镇压处理（RFC、CIC和MIC）。试验结果表明，与CI和RF相比，微喷灌显著提高了小麦GY，平均增产幅度分别为17.9%和42.1%。MI产量提高是由于其显著增加了穗数、穗粒数和粒重。MI处理下冬小麦花后旗叶叶绿素含量显著高于CI和RF处理，RF下叶绿素含量最低。这是因为MI显著提高了旗叶花后过氧化氢酶和过氧化物酶活性，降低丙二醛含量。与RF和CI相比，MI显著促进了花后干物质转运和积累及其对籽粒产量的贡献率。此外，MI显著促进了小麦根系生长，且灌浆期根系活力显著高于CI和RF处理。在2021-2022年，MI和RF的WUE之间无显著差异，但在2022-2023年，RF的WUE显著低于MI。然而，与CI相比，MI的WUE显著提高，两年平均提高了15.1%和17.6%。在雨养条件下，播后镇压显著提高了小麦GY和WUE，这主要是由于播后镇压显著增加穗数和干物质积累量。综上所述，在淮北平原地区，雨养条件下采用播后镇压可以作为一种提高小麦产量和水分利用效率的有效措施；而采用微喷灌可同时实现该地区小麦高产和水分高效利用的生产目标。

根据当地生态条件，在常规农户管理措施基础上通过优化播期、种植密度和肥水管理方案而设计的综合农艺管理模式(IAO)，可以实现作物产量和资源利用率的协同提高。然而，在长期集约化生产和高氮素利用效率(NUE)条件下，IAO对土壤质量影响的强度和幅度需要进一步明确。基于在中国山东泰安市大汶口镇开展的13年定位试验，于2020-2022年研究了4种综合栽培模式对冬小麦籽粒产量、氮素利用效率、土壤团聚体结构、有机质(SOM)含量和土壤综合肥力指数(IFI)的影响。4种栽培模式分别为当地农户模式（T1）、农户基础上的改良模式（T2）、不计生产成本的高产更高产模式（T3）和土壤-作物系统综合管理模式（T4）。

综合农艺优化采用适宜的作物品种、和先进的养分管理，根据当地环境重新设计整个生产系统，与T1和T3相比，作为IAO模式的T2和T4均分别具有增加种植密度、推迟播种日期和减少氮肥投入等特点。在本长期试验中， IAO模式能够维持麦田土壤团聚体稳定性，通过增加轻组有机质(LF)和颗粒有机质(POM)中的有机碳和全氮）进而提高SOM含量，并通过提高LF和POM在SOM中的比例以及有机碳与全氮的比值来改善SOM的质量。与T1相比，T2、T3和T4在0-20和20-40 cm土层的IFI分别增加了10.91、23.38、25.55%和17.78、6.41、28.94%。T4的籽粒产量较T1提高22.52%，并达到了T3模式的95.98%。T4的NUE比T1和T3高35.61%。综上，T4模式在长期应用过程中可协同提高冬小麦的籽粒产量和NUE，同时最大限度地提高土壤质量。

干旱胁迫对作物产量和品质的负面影响十分显著。已有研究表明，植物在生长阶段早期进行干旱锻炼可以提高其在生殖阶段对干旱胁迫的耐受性，但干旱锻炼对籽粒品质的影响尚不清楚。本研究旨在探讨干旱胁迫下，干旱锻炼对籽粒灌浆期淀粉和蛋白质含量的影响。研究结果表明，干旱胁迫导致淀粉含量及其组分显著减少，同时增加了谷蛋白大聚合物和蛋白质组分的含量。值得注意的是，与未经锻炼植株相比，经过干旱锻炼的植物在干旱胁迫下（PD）表现出淀粉含量及其组分下降程度的明显缓解，从而改善了淀粉的膨胀力和糊化特性。此外， PD总蛋白质含量的上升幅度显著低于未锻炼植株。总之，本研究明确了干旱锻炼作为一种有效策略，主要通过减少淀粉损失和控制蛋白质含量上升等来抵消干旱胁迫对籽粒品质负面影响。

频发的干旱事件，尤其是发生在生殖生长阶段的干旱，严重限制了全球作物生产力。在生长前期进行适度的干旱锻炼是提高植物应对反复出现的重度干旱胁迫的有效策略，然而，其潜在的机制仍不清楚。 在本研究中，我们在营养生长阶段对小麦施加干旱锻炼，并在花后10天对其进行干旱胁迫，随后利用在干旱锻炼结束时、恢复阶段以及干旱胁迫结束时采集的叶片样本进行转录组测序，同时结合植株表型和生理指标测定。研究发现，与未锻炼的植株相比，经干旱锻炼的小麦植株能保持较低的植株温度，较高的气孔开度和光合作用，从而导致后期干旱胁迫下小麦的千粒重和籽粒产量损失较少。有趣的是，动态转录组学分析发现了416个基因，其中27个转录因子（如MYB、NAC、HSF），可能都与锻炼诱导的小麦耐旱性的提升密切相关。此外，响应干旱锻炼的候选基因呈现出六种时间表达模式，并显著富集于植物激素信号转导、淀粉和蔗糖代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、肌醇磷酸代谢以及蜡质合成等几种与胁迫响应密切相关的通路中。总之，该研究结果为揭示前期干旱锻炼可有效提升小麦长期耐旱性的生理和分子机制提供了新见解，为应对全球变暖背景下日益增加的非生物胁迫和确保粮食安全提供了潜在的方法。

减少施氮量可以缓解环境退化和资源浪费等问题。然而，减少施氮量也会加剧小麦小花退化的问题，导致产量下降。因此，研究低氮胁迫下小麦小花退化机制，明确缓解措施，有利于实现小麦高产和可持续发展。为了探讨低氮胁迫影响小麦小花退化的生理机制以及外源油菜素甾醇是否可以缓解该胁迫，本研究设置了氮肥梯度试验（N0，不施氮；N1，120 kg ha^-1纯氮；N2，240 kg ha^-1纯氮）和外源叶面喷施试验（N0CK，不施氮+外源喷施纯水；N0BR，不施氮+外源喷施 24-表油菜素内酯（一种有活性的油菜素甾醇类激素）；和N1，120kg ha^-1纯氮+外源喷施纯水）。结果表明，低氮胁迫诱导小麦产生了大量活性氧。尽管小麦穗通过合成黄酮类化合物来对抗氧化应激，但它们的能量代谢（糖酵解和三羧酸循环）和抗坏血酸谷胱甘肽循环被抑制，使穗内的活性氧水平仍处于较高水平，从而诱导细胞死亡，加剧小花退化。此外，油菜素甾醇在低氮胁迫下对小麦小花退化具有调控作用。外源叶面喷施24-表油菜素内酯促进了穗的能量代谢和抗坏血酸-谷胱甘肽循环，增加了能量电荷，有效消除了部分由低氮胁迫诱导生产的活性氧，从而缓解了由低氮应激引起的小花退化。总之，低氮胁迫破坏了小麦穗的氧化还原稳态，导致小花退化。油菜素甾醇通过改善低氮下小麦穗的氧化还原状态缓解了小花退化。本研究为解决高产与可持续发展之间的矛盾提供了理论支持，有利于小麦生产中的“减氮高效”。

由禾谷镰孢（Fusarium graminearum）引发的小麦赤霉病是一种重要的农作物真菌病害。禾谷镰孢不仅能够侵染小麦，造成产量降低，还会产生多种毒素，威胁人畜健康，对食品安全构成巨大威胁。禾谷镰孢整个生活史，包括生长、致病、产毒及有性生殖等生命活动都受到了组蛋白乙酰化等修饰的调控。组蛋白乙酰化状态由组蛋白乙酰化复合体（HAT）和去乙酰化复合体（HDAC）共同调节。其中Rpd3复合体作为最重要的组蛋白去乙酰化复合体之一而受到广泛关注。Sin3是Rpd3复合体中最大的亚基，对其关键功能位点及作用机制尚缺乏认识。在本研究中，我们鉴定到位于第810位的谷氨酸残基（E810）是禾谷镰孢FgSin3上的关键位点。研究发现，FgSin3的E810位点突变会引起禾谷镰孢菌丝生长、有性生殖、致病力及DON毒素合成的缺陷。此外，E810K的错义突变能够提高因FNG1（人类生长抑制基因ING1的同源基因）缺失而降低的H4乙酰化水平，从而部分回复fng1突变体的表型缺陷。经序列比对和进化分析，发现FgSin3的同源基因在真核生物中普遍存在，并且其E810功能位点在真菌、动物和植物中表现出高度保守性。基于Alphafold2预测的结构，E810位于FgRpd3-FgSin3的互作界面上，并与FgRpd3的R317位点形成氢键。E810的模拟突变会破坏该氢键的形成，进而影响FgRpd3和FgSin3间的蛋白互作。综上，FgSin3的E810位点可能通过影响Rpd3复合体亚基的组装，与Fng1共同维系真菌组蛋白H4乙酰化平衡，并介导复杂的生物学过程。鉴于FgSin3功能及序列的保守性，以及E810位点周围残基在不同物种中的偏好性差异，未来有望作为药物研发的候选靶标。本研究鉴定到Sin3中的关键功能位点，并从生物学功能、结构基础和进化模式等方面对其参与Rpd3复合体组装的机制和途径进行了解析。

为深入探究化肥减量配施有机肥对冬小麦土壤理化性质和产量构成的影响，于2022—2023年在山东省昌邑市卜庄镇北泊村开展大田试验，以冬小麦‘济麦44’为试验材料，设置基施90%化肥+10%有机肥（T1）、80%化肥+20%有机肥（T2）、70%化肥+30%有机肥（T3）、60%化肥+40%有机肥（T4）和100%化肥为对照（CK）共5个处理，研究不同施肥处理对土壤理化性质和冬小麦株高、穗长、产量及其构成要素的影响，基于TOPSIS法对不同处理下的土壤水稳性大团聚体含量、土壤电导率、土壤有机质含量以及冬小麦籽粒产量进行综合评价。试验结果显示：土壤水稳性大团聚体含量以及土壤有机质含量随着有机肥施用量的增加而增大，其中T3和T4施肥条件下的土壤水稳性大团聚体含量和土壤有机质含量显著高于CK处理；土壤电导率与有机肥施用量呈负相关关系，且不同施肥处理下的土壤pH没有显著差异。冬小麦产量随着有机肥的增加呈现先增加后降低的趋势，T3处理下冬小麦籽粒产量最高，与CK相比，T3处理下冬小麦穗粒数、穗数、千粒重和籽粒产量分别增加3.08%、1.21%、5.71%和10.30%。研究发现，T3处理在改善麦田土壤理化性质以及提高冬小麦产量上表现最优，可以考虑作为试验区冬小麦生产的推荐施肥方式，并进一步推广应用。

【目的】氮肥的大量应用造成了生态环境的污染和农业资源的浪费。培育氮高效小麦新品种，提高小麦的氮素利用效率，是实现农业可持续发展和保护环境的有效途径。筛选耐低氮种质资源，挖掘耐低氮性相关遗传位点及候选基因，为氮高效小麦新品种的培育提供材料和奠定理论基础。【方法】以389份小麦品种组成的自然群体为材料，分别在高氮（HN）和低氮（LN）处理下的10个田间环境中测定小麦单株籽粒产量（GYP）。然后，基于GYP计算各品种的耐低氮指数（stress tolerance index，STI），并筛选出具有不同耐低氮性的小麦品种。结合自然群体660K单核苷酸多态性（SNP）标记芯片的基因型分析数据，对STI进行全基因组关联分析（GWAS），鉴定与小麦田间耐低氮性稳定关联的遗传位点。进一步根据候选基因的单倍型分析、表达分析和功能注释，筛选与小麦耐低氮性相关的候选基因。【结果】共筛选出12份具有强耐低氮性的小麦品种，分别为中洛08-1、冀麦15、京花2号、科红1号、绵阳19、济麦22、镇麦4号、豫麦35、丰抗7号、绵阳11、晋麦31和鲁麦5号。共检测到14个与STI显著关联的位点，其中4个位点（qSTI1A.1、qSTI3B、qSTI6A和qSTI7A.2）的物理区间与前人已报道的小麦耐低氮性或产量相关遗传位点存在重叠，且qSTI3B在3个环境中被重复检测到，是一个调控小麦耐低氮性的重要遗传位点，进而对其候选基因进行了筛选。结果显示，候选基因TraesCS3B02G042400的功能注释为AP2/EREBP（APETALA2/乙烯响应元件结合蛋白）转录因子。携带该基因不同单倍型的小麦品种间STI值呈现显著差异，且其表达水平会随着氮素供应而持续上升。结果表明，TraesCS3B02G042400是一个与小麦耐低氮性相关的关键候选基因。【结论】筛选出12份强耐低氮性的小麦品种。鉴定到一个与小麦耐低氮性稳定关联的重要遗传位点qSTI3B。挖掘到一个小麦耐低氮候选基因TraesCS3B02G042400。

为探究绿肥对麦田生产条件的改善作用，于2018—2020年，在南疆地区选择高肥力和低肥力麦田，设置麦后复播玉米（CK）、夏季休耕（BK）、麦后栽植翻压油菜（YC）、麦后栽植翻压油葵（YK）4种种植模式，分析绿肥对不同肥力麦田土壤酶活性和小麦产量的影响。结果表明，翻压绿肥有利于提高土壤部分酶活性，夏季休耕对于改善土壤耕作环境作用不明显；对于高肥力麦田，YC处理的土壤脲酶、蔗糖酶活性较CK提高了69.6%、52.6%，YK处理的土壤碱性磷酸酶、过氧化氢酶较CK提高了72.7%、82.9%；对于低肥力麦田，YC处理的碱性土壤磷酸酶活性较CK提高了148.4%，YK处理的土壤脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶活性较CK提高了97.2%、124.3%、84.7%。产量及产量构成方面，高肥力麦田中，各处理小麦产量差异无统计学意义（P>0.05）；低肥力麦田中，BK、YC、YK的产量较CK分别提高了4.5%、24.1%、28.6%，YC、YK处理的穗粒数、千粒重明显高于CK（P<0.05）。综合来看，麦后栽植翻压绿肥有利于改善低肥力麦田的土壤耕地质量，提高小麦产量。

小麦纹枯病是小麦生产上的一种常见土传病害，每年均有不同程度发生，影响小麦生产安全和产量品质。本研究基于2011—2024年对安徽宣州地区小麦田间纹枯病发生情况的调查数据，分析其发生特点及影响因素，并提出防治措施。田间调查发现，该地区小麦纹枯病始见期稳定在2月中下旬至3月上旬，始见期病害发生程度差异不明显，发病较轻；相同生育期不同年份小麦纹枯病发生程度不同，小麦返青拔节期，不同年份田间纹枯病平均病株率差异较小，而孕穗—齐穗期和扬花—灌浆期差异较大，大部分年份发生程度为2级，属偏轻发生；相同年份，小麦拔节期纹枯病发生轻，抽穗灌浆期发生较重，垂直扩展明显加重。该病害发生程度受田间菌源量、品种抗性（主栽品种均不抗病）、播种密度（群体过大加重病情）、水肥管理（偏施氮肥及有机肥施用不足增加发病风险）、田间杂草（降低基部通透性并削弱小麦植株抗逆性）及气候条件（10 ℃以上高湿环境利于发病）等多种因素影响。针对其发生特点及影响因素，提出适期播种（10月25日—11月10日）、药剂拌种（苯醚甲环唑等单剂或复配制剂）、农业措施（深翻土壤、清沟沥水、合理密植、平衡施肥）、生物防治（木霉菌、井冈霉素等）及化学防治（拔节初期苯甲·丙环唑等药剂喷雾）等综合防控技术，为宣州及相似地区小麦纹枯病防控提供参考。

【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。