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小麦
小麦是小麦属植物的统称,代表种为普通小麦(学名:Triticum aestivum L.)是禾本科植物,是一种在世界各地广泛种植的谷类作物,小麦的颖果是人类的主食之一,磨成面粉后可制作面包、馒头、饼干、面条等食物,发酵后可制成啤酒、酒精、白酒(如伏特加),或生物质燃料。小麦是三大谷物之一,几乎全作食用,仅约有六分之一作为饲料使用。两河流域是世界上最早栽培小麦的地区,中国是世界较早种植小麦的国家之一。
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  • 董青君, 李传哲, 纪力, 钟平, 董玉兵, 陈川, 章安康, 邵文奇
    中国农学通报. 2025, 41(29): 54-62. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0326

    为探究黄河故道砂性土壤地区不同外源有机物添加对土壤酶活性、细菌多样性及小麦产量的影响,本研究在秸秆全量还田模式下,设置不施用外源物(CK)、增施氮肥和生物菌剂(NM)、增施有机肥(F)、增施有机肥和土壤酶助剂(FE) 共4个处理,进行大田试验,分析不同处理下土壤理化性质、酶活性、微生物多样性等及小麦产量构成等指标。结果表明:施用有机肥和土壤酶助剂(FE处理)能显著增加土壤pH,与CK相比增幅为2.28%,但对土壤有机质、全氮等影响不显著;各外源有机物处理均能显著促进土壤α-葡萄糖苷酶(AG)、β-葡萄糖苷酶(BG)、氨基葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)、β-木聚糖酶(XYL)酶活性,其中以FE处理的表现最优,与CK相比,FE处理的土壤AG、BG、NAG、LAP、XYL酶活性增幅分别为83.09%、75.47%、186.43%、112.01%、67.83%;不同处理之间土壤微生物组成存在显著差异,且添加有机肥和土壤酶助剂能够显著影响土壤细菌的丰富度Chao1指数、ACE指数、Shannon指数,与CK相比分别增加3.43%、1.95%、2.26%;氮肥和菌剂处理(NM)能够增加土壤中芽孢杆菌属(Bacillus)、黄杆菌属(Flavobacterium)的相对丰度,有机肥处理(F)能够显著增加土壤细菌Kouleothrix属的相对丰度。施用氮肥、菌剂能够有效促进小麦单穗粒重、穗粒数的增长,而施用有机肥和土壤酶助剂能够显著增加小麦穗数、千粒重和产量,其中FE处理的穗数、千粒重和产量较CK分别提高7.50%、9.67%和11.46%,NM处理的单穗粒重和穗粒数较CK分别提高9.72%和6.09%。综上,施用有机肥和土壤酶助剂能够促进土壤pH和酶活性,改善土壤细菌多样性及群落丰富度,从而提高小麦产量,可为黄河故道区农田系统的合理施肥和作物高产稳产提供一定的理论依据。

  • 颜栋, 张军强, 钟月华, 冯冰, 吴华山, 马洪波
    中国农学通报. 2025, 41(29): 63-68. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0261

    为研究盐碱地环境下椰糠覆盖对小麦生长、土壤理化性质及土壤细菌群落结构的影响,本研究以‘扬麦29’为研究材料,采用盐碱土田间试验,设置空白对照(不施肥,水稻秸秆离田)、常规对照[基施复合肥(15:15:15) 600 kg/hm2,拔节期追施尿素300 kg/hm2,水稻秸秆离田]、水稻秸秆覆盖[基施复合肥(15:15:15) 600 kg/hm2,拔节肥尿素300 kg/hm2,水稻秸秆覆盖厚度2 cm]、椰糠覆盖[基施复合肥(15:15:15) 600 kg/hm2,拔节肥尿素300 kg/hm2,椰糠覆盖厚度2 cm] 4个处理。研究表明:椰糠覆盖能够显著减少盐碱土土壤水分蒸发,从而降低土壤盐分表层聚集,显著增加碱解氮、有效磷、速效钾、有机质等土壤养分含量,其中土壤碱解氮、有效磷、速效钾和有机质含量分别较常规对照提高4.44%、2.26%、1.22%和4.51%,同时显著改善土壤结构,相较于常规对照处理,椰糠覆盖处理下显著提高小麦的出苗率(31.57%)和产量(11.54%),表现出显著的控碱抑盐的效果。此外,椰糠覆盖处理改变了土壤细菌群落结构,显著增加了具有固氮功能的植物生长促生菌的丰度(GPA),减少部分可能参与反硝化等过程的功能细菌类群(FBA,CTA)的丰度,从而潜在地提高了土壤的固氮能力。综上,椰糠覆盖是一种有效改良盐碱土、促进小麦增产的可行农业措施,具有重要的应用前景。

  • 杨金玲, 赵瑞君, 刘建军, 丁翠娜, 路昌训, 姜好胜
    农学学报. 2025, 15(10): 75-82. https://doi.org/10.11923/j.issn.2095-4050.cjas2024-0122

    根据小麦干热风灾害等级(QX/T 82—2019)标准,分析招远市46 a的干热风日数、干热风天气过程以及干热风年型和出现时间,总结地区干热风灾害发生的规律和对冬小麦的影响,提出相应的防御措施。利用招远市1978—2023年间的气象观测资料和小麦生育期观测资料,采用Mann-Kendall突变检验法和线性回归法,对5月21日—6月10日时段高温低湿型和6月1日—10日时段雨后青枯型的干热风进行研究。结果表明:小麦干热风多以轻干热风为主,年变化和年际变化都呈现阶段性振荡,其线性趋势呈缓慢下降趋势,突变点为2004年,且为直线上升到达最高值后下降。以“良田良种良法”为主线,以提高肥水调控能力、作物抵抗能力和干热风防御能力为目标的小麦绿色高质高效生产集成技术,可以降低干热风给小麦带来的危害,为招远小麦绿色高质高效生产提供技术支撑。

  • 张科, 邹长明, 邹佳运
    安徽农学通报. 2025, 31(19): 5-8. https://doi.org/10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.19.002

    为探究粪肥还田对小麦产量、经济效益及土壤肥力的影响,以烟农19为材料,设置空白对照(T1)、常规施肥(T2)、常规优化施肥(T3)、粪肥替代15%无机肥(T4)、粪肥替代30%无机肥(T5)、粪肥替代15%氮肥(T6)和粪肥替代30%氮肥(T7)7个处理,调查各处理小麦产量及土壤肥力情况。结果表明,粪肥替代处理(T4~T7)的小麦有效穗数较T2提高4.6%~5.3%,穗粒数提高2.7%~4.5%。T4~T7处理产量在9 217.5~9 442.5 kg/hm⊃2;,以T6产量最高(9 442.5 kg/hm⊃2;);T4~T7处理的经济效益在11 993~13 439元/hm⊃2;,较T2增收5.5%~18.2%,以T4经济效益较佳(13 439元/hm⊃2;)。土壤肥力方面,各处理pH变幅较小;T4~T7处理的平均土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量分别为26.2 g/kg、1.300 g/kg、123.5 mg/kg、15.7 mg/kg、198 mg/kg,均高于T1,表明粪肥替代无机肥或氮肥可有效提升土壤保肥能力和养分含量。本文为促进小麦绿色可持续生产提供参考。

  • 陈友祥
    安徽农学通报. 2025, 31(19): 58-61. https://doi.org/10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.19.014

    本文结合安徽亳州蒙城县的小麦田禾本科杂草发生现状,分析其加重发生的原因,并提出综合防治措施。近10 年,研究区小麦田的禾本科杂草发展速度较快,包括野燕麦、节节麦、看麦娘等;其发生加重的原因包括麦种携带杂草种子,深耕或深翻的田间管理有待加强,联合收割机与秸秆打捆机使用不当以及阔叶杂草群落衰减、杂草生命力较强等。基于此,提出禾本科杂草综合防治措施,包括避免从杂草发生量大的地区调入麦种,切断麦种携带杂草种子的传播途径;进行深耕或耕翻(深度在25 cm以上)等作业控制杂草的发生,对联合收割机与打捆机进行彻底清理,减少机械传播的杂草种子数量;坚持“封杀结合,科学施药”的原则,选择氟噻草胺等药剂,在小麦播后苗前进行土壤封闭处理;播后15 d左右(麦苗1叶1心期)至霜冻降温来临前,选用异丙隆等药剂进行封杀结合处理,在冬前小麦4~5叶期后,选用炔草酯等进行茎叶处理。本文为小麦田禾本科杂草的防除提供参考。

  • 邓斌
    安徽农学通报. 2025, 31(19): 72-76. https://doi.org/10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.19.017

    本研究基于2014—2024年宣州地区小麦赤霉病调查数据,在小麦主产区开展稻桩带菌率、病情调查,测定病穗率、病情指数并按标准分级,系统分析其发生规律、影响因素并提出防控建议。结果显示,宣州地区小麦赤霉病每年均有发生,始见期集中在3月底至4月上旬,年度发生程度差异明显,4月降水天数是关键气象影响因子,且病害最终发生程度与显症期早晚无关,秸秆全量还田增加了环境菌源。小麦开花期与孢子释放高峰期高度吻合,品种抗性有限等是主要致灾因素。综上,可通过深翻灭茬、适期播种、选用抗耐品种、花期科学施药等综合防控措施,以最大程度降低小麦赤霉病危害程度。本文为相关地区后续小麦赤霉病防控工作提供理论参考。

  • Fei Wang, Xin Zhao, Xianghai Yu, Wei Zhu, Lili Xu, Yiran Cheng, Yazhou Zhang, Yi Wang, Jian Zeng, Xing Fan, Lina Sha, Haiqin Zhang, Yonghong Zhou, Dandan Wu, Houyang Kang
    Journal of Integrative Agriculture. 2025, 24(11): 0. https://doi.org/10.1016/j.jia.2024.03.027
    小麦赤霉病(Fusarium head blightFHB)主要由禾谷镰孢菌(Fusarium graminearumFg)引起的一种严重危害小麦生产的真菌病害。偃麦草(Elymus repens, 2n=6x=42StStStHH)是小麦的野生近缘种,具有许多抗生物和非生物胁迫的优良性状。为了将该野生种质的抗赤霉病基因转移并应用于小麦育种,我们从偃麦草与普通小麦杂交的衍生后代中鉴定了一个新的抗赤霉病易位系K140-7通过基因组原位杂交(GISH)、非变性-荧光原位杂交(ND-FISH)、寡核苷酸-FISH涂染(Oligo-FISH painting)、拷贝基因-FISH(single gene FISH)和小麦55K SNP芯片分析发现K140-7是一个细胞遗传学稳定的7DS·7StL易位系,易位断点(340.8-342.5 Mb)靠近染色体7D的着丝粒区域336.3-341.7 Mb)。基于二倍体鹅观草Pseudoroegneria libanotica)St参考基因组,开发了217StL特异简单序列重复(SSR分子标记。不同小麦背景中对7DS·7StL易位进行基因型和表型分析,表明外源片段7StL赋予了小麦赤霉病抗性且抗病性为显性,将该赤霉病抗性位点命名为QFhb.Er-7StL进一步将该位点向种遗传背景的小麦品种进行转移,创制了3份农艺性状更为优良的第二代7DS·7StL易位系,可用于小麦赤霉病抗性遗传改良。
  • 米勇, 吕广德, 王超, 王瑞霞, 亓晓蕾, 尹逊栋, 孙盈盈, 牟秋焕, 钱兆国, 孙宪印
    中国农学通报. 2025, 41(28): 1-9. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0040

    本研究探讨不同灌水模式对旱地小麦新品种产量及品质的影响,为新品种的推广提供理论依据。选取4个旱地小麦品种,设置越冬水(E1)、越冬水+拔节水(E2)、越冬水+拔节水+开花水(E3)3种灌水模式,采用随机区组设计,重复3次。结果表明,不同品种的产量性状和品质性状均存在基因型效应(G)、灌水模式效应(E)和基因型×灌水模式互作效应(GE),且均表现差异显著,基因型效应(G)的变异范围为1.34%~82.73%,灌水模式效应(E)的变异范围为3.73%~83.10%,基因型×灌水模式互作效应(GE)的变异范围为0.79%~29.60%;其中,越冬水+拔节水(E2)对产量和品质的提升效果最显著。综合产量表现,以产量为导向的品种选择顺序为‘泰科麦32’>‘泰科麦30’>‘洛旱7号’>‘鲁麦21’,而兼顾优质高产的首选品种为‘泰科麦30’;在水资源允许的情况下,建议优先在拔节期灌溉,使小麦的产量和品质得到同步提高。

  • Fuping Zhang, Hongjun Zhang, Jilu Liu, Xiaomeng Ren, Yanpeng Ding, Fangyao Sun, Zhenzhen Zhu, Xi He, Yang Zhou, Guihua Bai, Zhongfu Ni, Qixin Sun, Zhenqi Su
    Journal of Integrative Agriculture. 2025, 24(11): 4127-4137. https://doi.org/10.1016/j.jia.2024.03.045
    由禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)引起的赤霉病是影响小麦生产的世界性重要病害。发掘并验证抗性稳定、效应大且对重要农艺性状无不良效应的抗病基因位点(QTL),对成功培育小麦赤霉病抗病品种十分重要。本研究利用小麦品种“石4185“和“石家庄8号”构建的RIL群体,在田间和温室环境下分别对其进行赤霉病抗性鉴定,通过QTL分析在“石4185”的2DL染色体上定位了一个稳定的赤霉病抗性主效QTL。对目标QTL区间位置和供体亲本的遗传系谱分析发现,该QTL与已知来源于“冀5265”的赤霉病抗性主效QTL—QFhb-2DL为相同位点,我们将之命名为Fhb9。根据外显子捕获测序分析结果,我们在抗、感品种QTL候选区间发现了4个多态性位点并将之转化为KASP标记。利用加密的遗传图谱将Fhb9定位于标记KASP-525(525.9 Mb)和KASP-12056(533.8 Mb)区间,可解释26.0-30.1%抗性表型变异。Fhb9等位基因的地理分布表明,抗性等位基因起源于我国黄淮冬麦区。Fhb9抗性等位基因在现有育成品种中存在率较低,表明其尚未被广泛用于小麦赤霉病抗性的遗传改良。除赤霉病抗性外,田间和温室条件下Fhb9近等基因系在重要产量性状上无显著差异,表明抗性等位基因对重要农艺性状无明显负效应。研究表明,Fhb9Fhb1存在加性效应,可共同提高赤霉病抗性。综上,Fhb9是重要的赤霉病抗性QTL,在小麦赤霉病抗性遗传改良中具有重要的应用价值,本研究开发的与之紧密连锁“近诊断性”标记为Fhb9的有效利用提供了重要支撑。
  • 赵林林, 刘朋坤, 邢维芹, 王丽萍, 杨永强, 黄新君, 邱坤艳, 李立平
    中国农学通报. 2025, 41(27): 1-10. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0059

    本研究旨在探究小麦地上部所吸收的镉是否能够运输至根系,以及这种运输对植株吸收铜、锰和锌所产生的影响,同时考察叶片剪口是否能够促进叶片对镉的吸收。将小麦幼苗地上部浸没于不同浓度(0、50、100 mg/L)的镉溶液中24 h,针对50 mg/L浓度的处理,同时设置剪去叶尖1/3的实验组。在镉处理后的第1、3、7、14天分别进行采样,对小麦地上部和根系的长度、生物量以及镉、铜、锰和锌的含量与积累量展开分析。研究结果显示,施镉处理后,小麦地上部镉含量范围为216~614 mg/kg,根系镉含量范围为3.24~13.2 mg/kg。在4个采样时期,施镉处理的根系镉含量均显著高于对照组(P<0.05)。根系镉积累量占植株总积累量的比例介于0.164%~0.487%之间。施镉处理的根系镉积累量在4个采样时间点之间未呈现显著差异。在镉浓度为50 mg/L的两个处理组(完整叶片组和剪口叶片组)之间,镉含量或积累量均无显著差异(P>0.05)。仅在第14天采样时,100 mg/L处理组的地上部镉含量显著高于50 mg/L处理组(P<0.05)。在部分采样时间,施镉处理的地上部和根系锌含量以及根系铜含量显著低于对照组(P<0.05)。综上所述,地上部施用的镉在处理后的第1天即可转运至根部,但施镉结束后,地上部积累的镉无法继续向根部转运;叶片剪口并不能促进小麦地上部对镉的吸收;地上部吸收的镉转运至根系后,会抑制根系对锌和铜的吸收。

  • 刘树凤, 沈吉成, 杨有来, 刘瑞娟, 陈文杰, 刘德梅
    中国农学通报. 2025, 41(27): 11-20. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0324

    为改良青海高原小麦抗病性与产量,以主栽品种‘高原448’为母本、CIMMYT抗病种质‘Mucuy’为父本构建F4遗传群体。系统分析145个家系表明:农艺性状变异丰富,株高、分蘖数、穗长、小穗数和穗粒数变异系数分别为11.67%、54.09%、14.74%、11.58%和27.14%;籽粒性状中粒面积与周长变异达24.54%和9.39%。相关性分析揭示穗粒数与籽粒大小(面积r=0.55、周长r=0.57)及小穗数(r=0.37)呈极显著正相关(P<0.01)。主成分分析提取4个主成分(累计贡献率83.117%),其中粒形态指标贡献率46.824%。基于综合隶属函数值筛选出25份优系(综合指数>5.0),结合田间条锈病成株期抗性鉴定,选育出7份兼具‘高原448’高产穗构型(小穗数>16个,穗粒数>44粒)与‘Mucuy’抗病特性的优良品系,本研究为青海小麦抗病高产育种提供新种质和理论支撑。

  • 陈业玉
    安徽农学通报. 2025, 31(18): 21-24. https://doi.org/10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.18.005

    为探索水稻秸秆还田和耕作方式对小麦生长的影响,以小麦品种扬麦30号为材料,设置水稻秸秆全量还田后深耕+浅旋耕(T1)、秸秆全量还田后浅旋耕(T2)、秸秆全量还田免耕(T3)、水稻秸秆全部打捆离田后深耕+浅旋耕(T4)、秸秆全部打捆离田后浅旋耕(T5)5个处理,测定各处理下小麦出苗、麦田杂草发生情况、小麦全生育期及产量因子。结果表明,各处理出苗率从高到低依次为T4>T5>T1>T2>T3;杂草发生总量由大到小依次为T2>T5>T4>T1>T3;生育进程基本一致,全生育期199 d。产量方面,各处理产量在6 108.8~6 603.3 kg/hm2,由高到低依次为T4>T1>T2>T5>T3;经济效益由高到低依次为T3>T2>T5>T4>T1。综合来看,以T3和T2的经济效益较高,T4的小麦产量最高,各地区可根据实际情况选择适宜的秸秆处理方式,在提升小麦产量的同时提高经济效益。本文为稻茬麦高效种植提供参考。

  • 孟雪丽, 陈宪信, 孙玉强, 王壮
    安徽农学通报. 2025, 31(18): 28-30. https://doi.org/10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.18.007

    冬小麦播种后气温适宜、肥料充足,会使麦苗长势旺盛,影响其抗倒伏能力及后期籽粒灌浆。本文基于黄泛平原冬小麦生产实践,总结了影响麦田控旺效果的主要因素,分析了其田间综合管理措施。影响麦田控旺效果的因素包括未进行镇压和深耘、化学调控时机不准、氮肥施用过量或施肥时期不当、病虫草害防治不到位等。其田间综合管理措施包括机械镇压,于3叶期后选择晴好天气进行,根据旺长程度镇压1~4次,注意过湿、板结和盐碱地块不宜镇压;深耘断根,在分蘖末期进行10~15 cm深耘,并及时耧平追肥;化学调控,在返青期喷施多效唑等药剂,注意控制施药浓度;肥水管理,减少氮肥、增施磷、钾肥,推行氮肥后移技术;春季根据墒情小水勤灌,灌后及时中耕;病虫害防治,采用轮换用药策略重点防治茎基腐病等病害和麦蜘蛛等虫害;杂草防治坚持“春草秋治”,根据草相选用适宜药剂。本文为控制麦苗旺长,促进其健康生长提供参考。

  • 高峰, 贾方华, 骆兰平, 李晓, 赵文凤, 王磊, 刘光亚, 吕鹏, 彭科研, 韩伟
    安徽农学通报. 2025, 31(18): 66-69. https://doi.org/10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.18.017

    为筛选春季小麦田防除禾本科及阔叶类杂草的适宜除草剂,以济麦22为材料,设置清水对照、处理1(56% 2甲4氯钠2 250 g/hm2)、处理2(70%氟唑磺隆60 g/hm2)、处理3(56% 2甲4氯钠2 250 g/hm2+助力满180 mL/hm2)、处理4(70%氟唑磺隆60 g/hm2+助力满180 mL/hm2)、处理5(56% 2甲4氯钠2 250 g/hm2+70%氟唑磺隆60 g/hm2+助力满180 mL/hm2),观察不同处理对小麦生长的安全性,并调查杂草种类,计算杂草密度和防效。结果表明,各处理对小麦生长较安全;杂草种类以禾本科、茜草科和十字花科为主。用药7和15 d后,处理5的株高抑制率分别为21.35%和25.18%;用药7 d后,处理5的株防效为64.85%;用药15 d后,处理5的鲜重防效与株防效均在85%以上,鲜重防效较处理1、处理2、处理3和处理4分别提高22.92、29.53、14.24和15.51个百分点,株防效较处理1、处理2、处理3和处理4分别提高58.27、43.09、13.28和18.43个百分点。综合来看,推荐使用56% 2甲4氯钠2 250 g/hm2+70%氟唑磺隆60 g/hm2+助力满180 mL/hm2进行春季麦田除草。本文为选择适宜药剂进行麦田除草提供参考。

  • 李芳
    安徽农学通报. 2025, 31(18): 70-73. https://doi.org/10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.18.018

    本文以安徽灵璧县小麦生产实践为基础,对其赤霉病的发生原因进行分析,并探讨了该病害的综合防治策略。研究区小麦赤霉病病原菌主要通过气流、雨水、昆虫、种子、土壤和农事操作等途径传播。秸秆还田不规范、整地不平或过浅、品种抗性差、种植模式不适宜、抽穗扬花期遇阴雨天气、田间水肥管理不当等均会加重该病害的发生。该病害需采取综合防控策略,农业防治包括秸秆移除或粉碎还田、机械深耕整地(20~25 cm)、轮作换茬、适期播种、选择中科166等抗赤霉病品种、建立预警系统、优化栽培管理等;生物防治可施用芽孢杆菌等有益微生物制剂,以竞争、拮抗或诱导抗性等方式抑制病原菌的生长与繁殖;化学防治方面,可在抽穗扬花初期采用植保无人机等机械施用氰烯·戊唑醇等高效复配药剂,注意轮换用药,确保防治效果。本文为小麦赤霉病综合防治提供参考。

  • Kun Han, Xinzhu Li, Liang Jia, Dazhao Yu, Wenhua Xu, Hongkun Chen, Tao Song, Peng Liu
    Journal of Integrative Agriculture. 2025, 24(10): 3789-3802. https://doi.org/10.1016/j.jia.2024.03.026
    为了促进农业的绿色可持续发展和高效生产,耕作方式和施肥需要进一步优化。本研究进行了3年的大田试验来评估耕作方式和施肥对华北平原小麦-玉米种植体系碳足迹(CF)和能量效率的影响。耕作方式为免耕(NT)、常规耕作(CT)、旋耕(RT)和深松旋耕(SRT);施肥方式为无机肥(IF)和有机无机混合肥(HF)。结果表明,最主要的能量投入和温室气体(GHG)排放来源于肥料和燃料。在同一施肥方式下,耕作方式对小麦和玉米的产量、利润、CF、能量利用效率(EUE)或能量生产力(EP)的影响趋势如下:SRT>RT>CT>NT。在同一耕作条件下,和IF处理相比,HF的能耗较高,温室气体排放和CF较低,而产量和效益较高。总之,不同强度的耕作方式比NT更好,RT和SRT比CT更好。施肥方式中HF的综合性能更好。SRT结合HF能显著降低CF并增加EUE,提高可持续性能。耕作方式和施肥的优化有利于缓解粮食安全压力、能源危机和生态安全威胁。
  • 李明, 程宇坤, 白斌, 雷斌, 耿洪伟
    中国农业科学. 2025, 58(18): 3583-3597. https://doi.org/10.3864/j.issn.0578-1752.2025.18.002

    【目的】穗部性状是影响小麦产量的重要因素,通过对小麦穗部性状进行全基因组关联分析,旨在发掘控制小麦穗部性状显著位点,为小麦穗部性状的遗传改良研究提供理论参考。【方法】以261份冬小麦品种(系)为材料,测定小麦穗部表型性状,结合小麦90K SNP芯片,采用固定随机循环概率模型(Farm CPU)进行穗部性状全基因组关联分析,并对筛选出稳定且显著的位点进行单倍型分析。【结果】在3个环境下,11个穗部性状均表现出广泛的表型变异,变异系数为3.63—64.29,各穗部性状遗传力为0.42—0.84,且基因型、环境、基因型×环境间均呈现出极显著差异。通过全基因组关联分析,共检测到171个与11个性状显著关联的位点(P<0.001),其中,20个关联位点在2个及以上的环境中被检测到,分别与穗长(3个)、穗下节长(7个)、不育小穗数(1个)、可育小穗数(2个)、总小穗数(2个)、穗粒数(1个)、穗粒重(2个)和千粒重(2个)等8个穗部性状关联,表型贡献率为0.95%—18.54%。在7B染色体上检测到1个与穗粒重和穗粒数显著关联的多效位点Ra_c10072_677,贡献率为2.62%—6.16%。筛选在2个以上环境条件下均能检测到与穗下节长显著关联的wsnp_Ex_rep_c69639_68590556(可解释遗传变异的5.94%)标记,进行单倍型分析。共鉴定出3种单倍型Hap1、Hap2和Hap3,分布频率分别为77.40%、13.70%和8.80%。结合表型分析,含单倍型Hap3(30.58 cm)的261份冬小麦品种(系)穗下节长平均值显著高于(P<0.001)含Hap1(28.67 cm)和Hap2(27.49 cm)品种(系)的穗下节长。冬小麦单倍型分布频率呈显著差异,其中,在北部冬麦区Hap1单倍型的品种(系)占比较大,在黄淮冬麦区Hap2单倍型的品种(系)占比较大,而Hap3单倍型的品种(系)在所有冬麦区无较高出现频率。对3个环境下检测到稳定遗传的显著关联位点进行候选基因挖掘,筛选到4个与小麦穗部相关的候选基因。这些基因与MYB转录因子和F-box结构域等有关,可作为影响穗部性状的重要候选基因。【结论】小麦穗部性状在不同基因型间差异显著,在2个及以上环境中检测到20个稳定存在的关联位点,在7B染色体上鉴定到与穗下节长显著相关的3个不同单倍型,并筛选出4个与穗部性状相关的候选基因。

  • 何豪旭, 高祥, 饶元, 张子睿, 吴巩, 侯依廷, 何烨, 厉心怡
    中国农业科学. 2025, 58(18): 3598-3615. https://doi.org/10.3864/j.issn.0578-1752.2025.18.003

    【目的】在精细农业中,作物幼苗检测会受土壤杂草、幼苗叶片间遮挡及多尺度数据集等因素干扰。本研究基于目标检测算法,改进YOLOv8s算法,设计小麦叶尖检测模型YOLO-Wheat,解决田间麦苗叶片遮挡、土壤杂草干扰与多视角数据多尺度等问题,提升麦苗叶片检测的准确性,为精细农业中作物幼苗阶段的麦苗检测提供理论依据。【方法】通过手机摄像头与机载RGB相机在小麦出苗期分别采集小麦苗近景与远景图像,构建作物图像数据集。在网络模型中采用一种多尺度特征融合的金字塔结构(high-level screening-feature fusion pyramid,HS-FPN),该结构使用高层特征作为权重,通过频道关注模块过滤低层特征信息,将筛选后的特征与高层合并,增强模型的特征表达能力,可有效解决数据多尺度问题。在网络模型中集成局部注意力(efficient local attention,ELA)机制,使模型聚焦于小麦叶尖信息,抑制杂草土壤背景因素的干扰。同时对YOLOv8s的损失函数(complete IoU Loss,CIoULoss)进行优化,引入Inner-IoULoss辅助边界框损失函数,增强网络对小目标的注意力,提高小麦叶尖的定位精度。在训练策略上,运用迁移学习,利用小麦叶尖近景图像对模型进行预训练,再使用远景图像对该模型进行参数更新和优化训练。【结果】将YOLO-Wheat模型与Faster-RCNN、YOLOv5s、YOLOv7、YOLOv8s和YOLOv9s 5种目标检测模型对比,YOLO-Wheat模型在小麦叶尖检测方面最优,识别准确率达92.7%,召回率为85.1%,平均精度均值(mean Average Precision,mAP)为82.9%。相较于Faster-RCNN、YOLOv5s、YOLOv7、YOLOv8s和YOLOv9s模型,YOLO-Wheat的识别准确率分别提升了17.1%、13.6%、11.0%、8.7%和3.8%,召回率分别提升了13.1%、6.7%、4.5%、1.8%和1.3%;相较于Faster-RCNN、YOLOv5s、YOLOv7、YOLOv8s和YOLOv9s模型,YOLO-Wheat的mAP值分别提升了16.2%、9.8%、5.0%、5.9%和0.7%。【结论】该方法可有效解决数据多尺度问题,实现复杂大田环境下利用无人机图像进行小麦苗期叶尖小目标精准检测,可为复杂田间小麦苗叶片智能计数提供技术支持和理论参考。

  • 祁皓天, 晁漫宁, 闫萍
    安徽农学通报. 2025, 31(17): 21-24. https://doi.org/10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.17.006

    本文总结了爱禾麦6号的选育过程,基于该品种在安徽皖淮小麦品种试验联合体区域试验中的表现,对其农艺性状、产量及综合抗性等进行分析,并探讨了该品种的高产栽培技术。该品种是以烟农19/周麦22中间材料为母本、百农207为父本经多年杂交,采用系谱法选育而成的半冬性小麦品种;2024年通过安徽省农作物品种审定委员会审定,审定编号为皖审麦2024L002。在安徽皖淮小麦品种试验联合体区域试验中,该品种全生育期222.3 d,株高84.3 cm;平均产量9 331.5 kg/hm2,较对照济麦22增产6.34%;籽粒容重824.5 g/L,湿面筋含量35.35%,粗蛋白含量14.22%。其高产栽培技术包括播前准备(种子处理、深耕整地及科学施肥)、适期播种(10月10—25日)、合理密植(225万~270万株/hm⊃2;)、均匀浅播(3~5 cm);田间管理重点关注分期施肥、适期化学除草(冬前与拔节前),综合防治纹枯病、赤霉病等病虫害(种子处理、释放天敌、轮换施药等);适时收获(蜡熟中期至末期),籽粒含水量低于13%时贮藏等。本文为该品种的进一步推广种植提供参考。

  • 尚大虎, 马同富
    安徽农学通报. 2025, 31(17): 6-8. https://doi.org/10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.17.002

    本文总结了小麦品种青林139的选育过程、特征特性,分析了该品种在沿淮及淮北地区的高产栽培技术。该品种是以济科32为母本,周麦26为父本系统选育而成。在2019—2021年安徽省半冬组区域试验中,全生育期224.0~225.2 d,农艺性状表现优良;产量在8 004.0~8 292.0 kg/hm2,较对照济麦22增产0.66%~5.97%;中抗赤霉病,茎秆弹性好、抗倒伏;平均籽粒容重826 g/L,蛋白质(干基)含量13.49 %,湿面筋含量30.0%,品质分类为中筋。其高产栽培技术包括精细整地,深耕25~30 cm并耙平压实,秸秆粉碎至5 cm以下;基肥以有机肥为主,配合氮、磷、钾、锌肥,拔节期视苗情追施氮肥;沿淮及淮北地区适播期在10月15—25日,适宜播种量在157.5~187.5 kg/hm2;选用戊唑醇等药剂拌种或喷施以防治纹枯病,结合喷施磷酸二氢钾增强抗性;机械收割留茬低于15 cm,收获后及时晾晒使籽粒含水量降至13%以下。本文为该品种的进一步推广种植提供参考。

  • 车旋
    安徽农学通报. 2025, 31(17): 88-90. https://doi.org/10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.17.022

    本文结合安徽凤阳的气候条件,分析了小麦赤霉病在该地区的发生条件,提出该病害的综合防治措施。研究区年平均气温14.8 ℃左右,年平均降水量912 mm,相对湿度在75%~80%,气候温和、四季变化分明;土壤以棕壤、水稻土和砂壤土为主,土层深厚、结构良好、有机质丰富;以上条件为小麦赤霉病的发生提供了有利的环境。同时,玉米—小麦和水稻—小麦等轮作模式为该病原菌创造了适宜的越冬条件,使菌源量连年积累,提高了病害暴发的风险。针对上述条件,采取以下防治措施:为减少菌源积累,应调整轮作植物并优化秸秆处理;为应对温度、湿度和土壤等因素,农业防治方面,选用抗病品种、合理管理水肥以降低田间湿度;使用植物生长调节剂和免疫诱抗剂进行生物防治;化学防治方面,选用丙硫菌唑等高效药剂,交替施用以延缓抗性;收获后迅速烘干或晾晒籽粒至安全水分,并加强存储管理,防止霉变和毒素积累,确保粮食安全。未来应重点利用基因克隆、功能分子标记和遥感监测等技术,以加强抗病品种的选育和病害的监测,从而提高小麦赤霉病的防治水平,促进相关产业可持续发展。

  • 吕春蕾, 郝爽, 柏心彤, 吴恩召, 杨猛, 曹朋波, 王道文, 张坤普
    中国农学通报. 2025, 41(25): 1-8. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0060
    为深入探究小麦新品种‘科兴3302’实现优质高产的分子遗传基础,以‘科兴3302’为试材,借助与品质、矮杆、生长发育以及抗病相关基因的分子标记展开检测。结果显示,‘科兴3302’具备高分子量麦谷蛋白优质亚基组合Ax1G330EBx7+By8Dx5+Dy10,同时拥有低分子量谷蛋白Glu-A1a,且属于非1BL/1RS易位系,这些构成了其优质品质的遗传基础。该品种携带Rht1Rht2Rht8Rht24 4个矮杆基因,是其矮杆抗倒伏、高产稳产的遗传依据。此外,3个隐性春化基因Vrn-A1bVrn-B1bVrn-D1b以及光周期基因不敏感基因Ppd-D1a是‘科兴3302’具备抗寒特性和广泛适应性的遗传因素。同时,‘科兴3302’含有抗黄花叶病毒病的QYm.njau-2D位点以及抗条锈病基因Yr10,这是其高度抵抗黄花叶病毒病和条锈病的遗传基础。‘科兴3302’所包含的品质、矮杆、生长发育和抗病基因,与该品种优质、丰产、抗病的表型相契合,为在分子育种过程中高效利用‘科兴3302’的优异基因奠定了基础。
  • 聂胜委, 张巧萍, 王建超, 潘秀燕, 王辉, 李金平
    中国农学通报. 2025, 41(25): 54-59. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0192
    以旋耕小麦为对象,连续2季(2017—2018年第1季和2018—2019年第2季)研究不同氮肥减施梯度(0%、10%、20%、30%减施)对小麦季根际土壤微生物群落和酶活性的影响,旨在为旋耕区氮肥减施的微生态调控提供技术支持。研究设置CK(过量施肥300 kgN/hm2)、RF10(减氮10%)、RF20(减氮20%)、RF30(减氮30%)4个处理。结果表明,与CK相比,RF20增产,RF10产量稍有下降但差异不显著,RF30减产,其中第1季减产显著。RF20在返青拔节期、灌浆期的根际土壤细菌、真菌数量均较CK下降,其中真菌数量在第2季显著下降,分别较CK下降21.50%、20.63%;在灌浆期放线菌数量显著下降27.78%~39.76%。RF10在灌浆期的根际土壤细菌、真菌数量增加,RF30则下降,RF10、RF30对放线菌影响无规律。此外,在返青拔节期,RF20的根际土壤脲酶活性下降,RF10的根际土壤蔗糖酶、脲酶活性均下降;在灌浆期,RF20的根际土壤蔗糖酶活和RF30的根际土壤脲酶活性均增大。总之,在300 kgN/hm2施肥水平下,小麦季减施10%、20%的氮肥供应,改善了土壤微生物数量和土壤酶活性,节省化肥投入,实现稳产增效。
  • 贾玉静, 李超男, 潘志雄, 杨德龙, 毛新国, 景蕊莲
    中国农业科学. 2025, 58(17): 3357-3371. https://doi.org/10.3864/j.issn.0578-1752.2025.17.001

    【目的】TIFY是植物特有的一类参与调控生长发育和逆境胁迫应答的转录因子家族,在小麦中开展TaTIFY11c-4A的克隆并验证其遗传效应,为小麦高产分子育种提供依据。【方法】以小麦品种旱选10号为材料,克隆TaTIFY11c-4A,并在不同种质中检测其等位基因的变异;利用qRT-PCR检测TaTIFY11c-4A的组织表达模式,研究其对不同激素信号和逆境胁迫的响应,并通过在烟草中瞬时表达明确TaTIFY11c-4A亚细胞定位;开发TaTIFY11c-4A多态性标记并检测其在自然群体中的分布,通过候选基因关联分析的方法验证其与表型的相关性。同时,研究不同等位基因在不同年代及地域的分布和频率。通过对TaTIFY11c-4ATaSRL1-4A单倍型进行联合分析,挖掘优异基因型组合。【结果】克隆了小麦TaTIFY11c-4A,该基因包含3个外显子和2个内含子,编码198个氨基酸,具有TIFY和Jas结构域;该基因在小麦幼苗的根、根基和叶中均有表达,在小麦孕穗期根部和叶中表达量较高。TaTIFY11c-4A启动子区含有激素应答、胁迫响应和胚乳发育相关的多种顺式作用元件,响应ABA、IAA、MeJA等植物激素和干旱、高盐、低温、高温等胁迫信号。在TaTIFY11c-4A上游启动子区-405 bp位置检测到1个SNP(G/A),依据该SNP开发了目的基因的分子标记并进行关联分析。结果显示,TaTIFY11c-4A等位基因与干旱、高温等多环境下小麦的株高、千粒重和分蘖期根深均显著相关。与SNP-G相比,携带SNP-A等位基因小麦种质平均株高较矮、千粒重较高,但分蘖期扎根较浅,在小麦育种历程中受到正向选择。TaTIFY11c-4A-SNP-A和TaSRL1-4A-SNP-C基因型对株高的降低和千粒重的提高具有加性效应。【结论】TaTIFY11c-4A编码一个核定位JAZ蛋白,在小麦植株各组织中均有表达,响应ABA、IAA、MeJA信号和干旱、极端温度和高盐等非生物胁迫;TaTIFY11c-4A-SNP与干旱、高温等多种环境下的株高、千粒重和分蘖期根深相关,并且SNP-A等位基因在育种历程中受到了正向选择。TaTIFY11c-4ATaSRL1-4A的优异等位变异及组合单倍型为培育高产抗逆小麦品种提供基因资源。

  • 向爱慧, 白荣基, 郝宇琼, 赵佳佳, 武棒棒, 李晓华, 郑兴卫, 关攀锋, 郑军
    中国农业科学. 2025, 58(17): 3372-3388. https://doi.org/10.3864/j.issn.0578-1752.2025.17.002

    【目的】矮秆基因是小麦遗传育种关注的重要基因,不同生态区和品种类型对小麦株高的要求不尽相同,因此,鉴定山西小麦品种矮秆基因的分布规律和特点,并挖掘株高相关遗传新位点,为小麦株高遗传改良提供参考。【方法】在株高及其相关性状准确鉴定的基础上,对306份山西小麦中11个已知的矮秆基因类型进行基因型检测,并结合16K SNP芯片进行全基因组关联分析,挖掘控制株高的新位点。【结果】除穗长外,山西小麦的株高和株高相关性状随育种年代逐渐降低,不同株高相关性状受到的选择压力不同。11个矮秆基因在山西小麦中的分布频率从高到低依次为Rht12Rht24Rht8Rht26Rht13Rht25Rht2Rht5Rht4Rht1Rht9,其中,Rht1Rht2Rht25在地方品种中尚未发现,除Rht2Rht25在水地品种中远多于旱地品种外,其他基因在旱地品种和水地品种中的分布基本一致;共鉴定出125种不同矮秆基因组合,其中,分布频率最高的组合为Rht8+Rht12+Rht24。结合关联分析,在1A、2A和2B等14条染色体上共检测到26个稳定的遗传位点,其中,QPH-6DQPH-7AQ3rd IL-1D等8个位点未见报道;QPH-6D主要通过缩短第3节间和第4节间长度,使株高降低13.68%,QPH-7A则主要通过缩短第2节间和第3节间长度,使株高降低16.87%。【结论】山西小麦的株高逐年降低,不同株高相关性状受到的育种选择压力有差异;山西小麦的矮秆基因主要为Rht12Rht24Rht8;在1A、2A和2B等14条染色体上定位到26个稳定的遗传位点,其中,QPH-6DQPH-7AQ3rd IL-1D等8个位点可能是株高相关的新位点。

  • 苗童童, 王隆金, 杨瑞婷, 代成成, 刘世超, 李楠, 李东晓
    中国农业科学. 2025, 58(17): 3400-3417. https://doi.org/10.3864/j.issn.0578-1752.2025.17.004

    【目的】明确外源褪黑素如何与逆境响应因子脱落酸(ABA)、过氧化氢(H2O2)互作以提高小麦抗旱性,并探讨其机理。【方法】以小麦品种济麦22和衡观35为试验材料,设计正常水分处理(CK)、外源褪黑素处理(MT)、干旱处理(DS)、干旱胁迫下施加褪黑素处理(DS+MT)、干旱胁迫下施加褪黑素和ABA抑制剂氟啶酮处理(DS+MT+Flu)、干旱胁迫下施加褪黑素和H2O2清除剂二苯基氯化碘盐(DS+MT+DPI)6个处理,重点研究小麦根系和地上植株的关键生理指标(叶绿素、净光合速率(Pn)、ABA、内源褪黑素、丙二醛(MDA)、超氧阴离子( )、H2O2及其抗氧化酶活性)的变化及响应关系。【结果】正常条件下,施加外源MT可显著提高植株叶片和根系内源褪黑素含量,改善2个小麦品种幼苗的叶绿素a/b、Pn及根鲜重,增强植株超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性的同时,降低MDA、 和叶片ABA含量。在干旱条件下,施加MT处理(DS+MT)能显著提高济麦22和衡观35的叶绿素总含量、Pn、蒸腾速率(Tr)、瞬时水分利用效率(WUET),较DS处理分别增幅为14.62%、26.22%、18.06%、6.92%和6.20%、49.32%、16.41%、28.89%;济麦22叶片和根系的SOD活性、CAT活性、MT含量较DS处理的增幅分别为2.66%、34.40%、136.72%和4.80%、25.96%、0.48%;衡观35叶片和根系的SOD活性、CAT活性、MT含量较DS处理的增幅分别为32.08%、24.08%、24.65%和83.51%、4.49%、61.80%。另外,与DS处理相比,DS+MT处理下济麦22和衡观35叶片ABA含量显著降低了36.94%、6.78%,叶片和根系MDA、H2O2含量也均显著降低。DS+MT+Flu、DS+MT+DPI处理进一步增强了MT对济麦22地上部干重、SOD活性的提升作用,同时显著降低ABA、内源MT及过氧化产物含量;对衡观35呈负调节效应,降低了叶绿素含量、叶面积和地上部鲜重,提高了POD活性和叶片MDA、ABA含量,显示出品种差异性。【结论】在干旱胁迫下,施加外源褪黑素可有效提高小麦幼苗抗旱性,且褪黑素存在依赖ABA与非依赖ABA响应因子2种途径进行抗旱;ABA与H2O2作为MT下游信号,表现为ABA和MT之间既存在拮抗作用又有协同关系、H2O2和MT之间具有拮抗效应,ABA与H2O2的互作关系存在品种和部位差异性。

  • 张欢欢, 张刁亮, 王晓丽, 陈寒, 邵娟, 殷文, 胡发龙, 柴强, 樊志龙
    中国农业科学. 2025, 58(17): 3461-3472. https://doi.org/10.3864/j.issn.0578-1752.2025.17.008

    【目的】探究在不同减氮水平下,绿肥联合麦秸还田对春小麦(Triticum aestivum L.)籽粒产量及叶片光合特性的影响,为构建春小麦复种绿肥节氮高效型生产模式提供理论依据和技术支撑。【方法】试验于2022和2023两个年度在甘肃农业大学武威绿洲农业试验站进行。采用裂区试验设计,主区为不同还田物料处理,设绿肥联合麦秸还田(W-GS)、绿肥单独还田(W-G)和麦后休闲(W-F)3个水平;副区为施氮量,设地方常规施氮量(N1,225 kg N·hm-2)、减氮约15%(N2,190 kg N·hm-2)、减氮约30%(N3,155 kg N·hm-2)和减氮约45%(N4,120 kg N·hm-2)4个水平。测定春小麦顶端展开叶片的叶绿素值(SPAD值)、光合特性和籽粒产量。【结果】减量施氮对春小麦籽粒产量呈负效应,而绿肥联合麦秸还田能补偿这种效应,甚至增加春小麦籽粒产量。同一施氮量下,W-GS、W-G处理的春小麦较W-F分别增产15.3%和9.4%,W-GS较W-G增产5.4%;W-F的春小麦籽粒产量随施氮量的减少呈降低趋势,而W-GS的春小麦籽粒产量N3与N1处理间无显著差异;W-GSN3较W-GSN1和W-FN1均未减产。绿肥联合麦秸还田能改善减量施氮春小麦的叶片光合特性。与同一施氮量下W-G和W-F相比,W-GS的春小麦叶片SPAD值、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和叶片水分利用效率(LWUE)均显著提高;随施氮量的减少,W-F的春小麦叶片SPAD值、PnGsTrLWUE均显著降低,而W-GS的春小麦相关指标在N3与N1之间无显著差异;组合处理之间相比较,W-GSN3与W-GSN1和W-FN1的春小麦光合特性指标之间无显著差异。W-GS较W-F使春小麦光能利用率(LUE)提高了5.2%;W-F的春小麦LUE随施氮量的减少呈降低趋势,而W-GS的春小麦LUE在N3与N1之间差异不显著;W-GSN3的春小麦LUE与W-GSN1和W-FN1相比未显著降低。通径分析结果表明,本研究条件下春小麦的叶片气孔导度对其净光合速率、蒸腾速率的调控作用较大,进而影响千粒重而决定籽粒产量。【结论】绿肥联合麦秸还田主要通过改善春小麦叶片光合特性而提高春小麦千粒重,最终使减氮约30%处理的春小麦不减产。因此,绿肥联合麦秸还田结合施氮155 kg·hm-2可推荐为干旱绿洲灌区春小麦复种绿肥节氮高效型生产模式。

  • 郭海增, 吴卫彬, 董鹏
    中国农学通报. 2025, 41(23): 10-16. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0719

    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。

  • 韩明明, 吕连杰, 李文倩, 张海军

    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。

  • 宋福芹, 张玉丹, 王霖
    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。
  • 杨学文
    安徽农学通报. 2025, 31(15): 67-69. https://doi.org/10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.15.017

    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。

  • Lichao Zhai, Shijia Song, Lihua Zhang, Jinan Huang, Lihua Lü, Zhiqiang Dong, Yongzeng Cui, Mengjing Zheng, Wanbin Hou, Jingting Zhang, Yanrong Yao, Yanhong Cui, Xiuling Jia
    Journal of Integrative Agriculture. 2025, 24(9): 3384-3402. https://doi.org/10.1016/j.jia.2023.12.021

    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2020-20212021-2022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/hm2, D2: 7.5×104/hm2, D3: 9.0×104/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D2D3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SODPOD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(PEPCRubisco)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。

  • Dili Lai, Md. Nurul Huda, Yawen Xiao, Tanzim Jahan, Wei Li, Yuqi He, Kaixuan Zhang, Jianping Cheng, Jingjun Ruan, Meiliang Zhou
    Journal of Integrative Agriculture. 2025, 24(9): 3334-3350. https://doi.org/10.1016/j.jia.2024.03.031
    干旱正在成为作物生产的常见威胁。为了应对这种压力并确保全球粮食安全,鉴定和利用优异的抗旱基因对于开发抗旱作物品种至关重要。然而,目前已知糖转运体参与了许多植物的抗逆性,但是苦荞麦的糖转运体基因家族尚未得到系统分析。本研究从品苦基因组中鉴定了140个糖转运体基因,并将其分为10个亚族。结构分析表明,与其他亚家族相比,SGB/pGlcT亚家族内含子数量最多。启动子区域存在丰富的非生物胁迫相关顺式作用元件。共线性分析表明,FtSUT7FtSTP28FtPLT1FtINT2基因的相对较为古老。对各种非生物胁迫下糖转运基因的表达进行了筛选,结果表明FtERD23FtINT2FtpGlcT2FtSTP27可能与苦荞抗逆性有关。此外,还观察到FtERD23的过表达也许是通过葡萄糖转运维持渗透压,从而增强干旱胁迫耐受性。此外,利用WGCNA和FCMA进行的基因共表达分析发现了六个可能调控FtERD23表达并参与植物抗旱的转录因子。总之,这一系统分析为进一步确定糖转运体基因的功能特性以提高苦荞麦及其相关物种的耐旱性提供了理论依据。
  • Xiaotian Mi, Wanyi Xie, Lei Fan, Tianli Zhang, Yaru Liu, Gang He
    Journal of Integrative Agriculture. 2025, 24(9): 3626-3640. https://doi.org/10.1016/j.jia.2024.12.030

    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。

  • Jiahao Liu, Xiaolei Cao, Tingyong Mao, Qinglin Wen, Dan Zhang, Linfeng Bao, Desheng Wang, Wei Sang, Sifeng Zhao, Yunlong Zhai
    Journal of Integrative Agriculture. 2025, 24(9): 3689-3692. https://doi.org/10.1016/j.jia.2025.02.045
  • 张树伟, 史文宇, 李冰洁, 常松鹤, 乔麟轶, 李欣, 常利芳, 陈芳, 郭慧娟, 畅志坚, 张晓军
    中国农业科学. 2025, 58(16): 3304-3316. https://doi.org/10.3864/j.issn.0578-1752.2025.16.013

    【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JS-1;利用Synt7探针对CH71进行Oligo-FISH painting鉴定,表明CH71附加的JS-1染色体可能为中间偃麦草7JS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JS-1为中间偃麦草7JS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7JS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7JS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7JS染色体的快速鉴定提供便捷。

  • 娄鸿耀, 陈兆波, 刘铎, 高宇天, 李宏博, 王拯, 张胜全
    中国农学通报. 2025, 41(21): 139-144. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0223
    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TaSRO1TaHKT1;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。
  • 齐海坤, 薛建军, 朱玉, 艾爽, 白金丽, 张明才, 张钰石
    中国农学通报. 2025, 41(21): 156-160. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0580

    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。

  • 杨景渊, 高婧, 盛文婷, 王飞, 杜雨婷, 黄诗语, MUHAMMADSaqlain, MUHAMMADHammad Latif, 朱微, 周永红, 吴丹丹, 郝明, 康厚扬, 李映辉
    中国农学通报. 2025, 41(21): 58-63. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0529

    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。

  • Xiao Wang, Xiangnan Li, Fulai Liu, Dong Jiang
    Journal of Integrative Agriculture. 2025, 24(8): 2885-2887. https://doi.org/10.1016/j.jia.2025.05.026

    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.

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