本研究以新质生产力理论为指导，基于近3年对江苏、浙江、湖南等南方8省水稻产业的调研结果，从科技创新链角度，剖析了中国稻作理论创新与应用遭遇瓶颈的客观原因。认为当前稻作理论研究与生产实际场景、工具手段革新之间严重脱节，难以支撑水稻新质生产力发展。提出要以稻作理论突破为源头，运用表型组学等前沿技术手段提升群体水平研究，揭示水稻产量、品质、抗逆性形成的生理生态机理，构建丰产、优质和绿色协同的高质群体塑造理论；同时，深化与新型经营主体合作，深度切入生产场景，联合开展高质群体塑造的核心技术、工具手段创新与集成示范，打通先进稻作技术推广的“最后一公里”障碍。据此，制定了南方水稻新质生产力跃升的科技发展战略和实施路线图，旨在为国家农业科技发展规划提供参考。
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。
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。
为筛选适应黄淮海地区光照不足环境的耐阴性玉米品种，进而提高该地区玉米产量，本研究选取黄淮海地区推广面积较大的12个玉米品种作为试验材料。对这些材料在抽雄期开始进行为期6 d的遮光处理，并测定花丝数目、干物质积累量和产量等指标。研究结果显示，遮光处理显著降低了玉米的花丝数目、花丝长度、干物质积累量及产量，且不同品种的降幅存在差异。其中，产量平均下降91.64%，减少11.79 t/hm²。进一步分析发现，穗粗、穗长、穗粒数、千粒重、花丝数目和花丝长度均与产量呈显著正相关，因此这些指标可作为筛选耐阴性玉米品种的有效依据。基于综合耐阴性状评价并通过聚类分析，最终筛选出‘京科968’、‘登海605’和‘浚单20’为耐阴品种。
为了探索不同栽培方式对花生果针和荚果发育的影响，提高花生产量，本研究以‘潍花21’花生品种为研究对象，以常规起垄双粒播种为对照，系统比较了笔架式起垄+双粒穴播、常规起垄+单粒精播、笔架式起垄+单粒精播3种栽培方式的效果。结果表明，笔架式起垄能显著提高各生育阶段的果针总数量和果针入土率；3个处理较对照均能显著提高第二侧枝、第三侧枝的果针数量、占比和入土率，降低主茎果针数量、占比和入土率。此外，笔架式起垄能够提高短果针、中果针数量和占比；笔架式起垄和单粒精播均能够降低长果针数量、提高双果和单果数量、降低无效果数量。在产量方面，笔架式起垄+双粒穴播、常规起垄+单粒精播、笔架式起垄+单粒精播较对照分别增产11.65%、4.57%、24.52%，其中笔架式起垄+单粒精播的增产效果最为显著。综上所述，笔架式起垄和单粒精播均能促进花生果针和荚果发育、提高产量，而笔架式起垄+单粒精播的栽培方式增产效果最优，适宜在生产中推广应用。
靖西市主要烤烟种植区土壤普遍呈现高钙低镁特征，钙镁比偏高，导致烤烟叶片缺镁失绿，烘烤后呈现出“平滑僵硬”等症状，严重制约烟叶品质提升。为解决这一产业问题，本研究以靖西化峒镇和同德乡两个典型植烟区为研究对象，通过绘制土壤养分空间分布图，系统分析了研究区域土壤养分特征。在此基础上，针对不同钙水平地块（中钙A、中高钙B、极高钙C），系统研究了不同施镁量（CK:60 kg/hm2、T1:180 kg/hm2、T2:300 kg/hm2和T3:420 kg/hm2) 对烤烟钙镁养分吸收及烟叶物理特性的影响，旨在优化镁肥施用方案，提升烟叶品质。结果表明：在中钙A与极高钙C地块，施镁肥显著改善了烤烟生长状况。其中，T3处理较CK对照显著提升了烤烟株高、叶片数与最大叶面积。施镁量与中钙A和极高钙C地块施镁量与烤烟叶片和土壤交换性钙镁含量呈显著正相关关系，而与中钙A地块根部钙含量、中高钙B地块叶片钙含量和极高钙C地块土壤钙含量呈显著负相关关系，表明增施镁肥能有效提升烤烟镁素营养水平，改善钙镁平衡。此外，中钙A与极高钙C地块T2处理显著提升了烤烟柔软性，且镁肥用量处于173.58~445.05 kg/hm2区间，3块地块的烤烟柔软度值均处于柔软档次，有效缓解了“平滑僵硬”症状。本研究表明，科学施用镁肥可显著改善靖西烤烟烟叶镁含量与柔软度，提升烟叶柔软度和整体品质。综合考虑施肥成本与效果，推荐镁肥用量为300 kg/hm2，此时烤烟各项指标提升效果最佳。本研究为靖西烤烟种植提升提供了重要的土壤养分数据，可为其他高钙烟区烤烟生产提供科学参考，对提高烟叶品质和产业效益具有重要意义。
为应对全球气候变暖和农业生产方式变化带来的水稻早播风险，本研究以绍兴市柯桥区为例，开展了早稻适宜播种期研究。基于43 a农业气象观测资料和实地调查，设定机插和直播早稻的5个分期播种方案，分析不同播期下各生育阶段的农业气象灾害发生概率。研究结果表明，绍兴市柯桥区机插早稻的适宜播种期为3月下旬—4月上旬初，直播早稻的适宜播种日期为4月上旬—中旬初。该研究为气候变化背景下，指导种植户科学安排机插和直播早稻生产，实现趋利避害提供重要参考。
本研究旨在明确多年生稻品种（系）‘PR23’、‘PR24’、‘PR25’、‘PR26’、‘PR101’、‘PR107’和‘PR109’的耐盐性，筛选出优异耐盐稻作新种质。试验采用浓度为0(CK组)、50、100、150、200 mmol/L NaCl溶液，对上述多年生稻品种（系）及母本‘RD23’进行盐胁迫处理，测定不同浓度下各品种（系）的生长指标（苗高、根长、鲜重、干重等）及耐盐系数，并通过主成分分析与隶属函数法综合评价其耐盐性能。结果表明：（1）当NaCl浓度达到150 mmol/L时，各品种（系）在盐害等级上出现了明显差异。在所有盐胁迫相关性状的表型中，除根长外，所有品种（系）在150 mmol/L NaCl处理下的指标均与CK组表现出显著差异(P < 0.05)，因此150 mmol/L NaCl被确定为多年生稻苗期最佳耐盐筛选浓度。（2）对150 mmol/L NaCl处理下各品种（系）耐盐性状的相对值进行主成分分析，计算得到隶属函数值，结合主成分方差贡献率权重进一步得出综合评价D值。结果显示，‘云大107(PR107)’在苗期表现出最强综合耐盐能力，‘PR101’在苗期的耐盐能力最弱，其他品种（系）的耐盐能力介于两者之间。本研究筛选出的优异耐盐稻作种质资源，不仅为水稻耐盐性遗传改良奠定基础，还为进一步开展水稻耐盐性机制研究提供重要数据支撑。
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。
研究旨在为重庆中山区域推广玉米-大豆复合种植提供适宜玉米品种，以24个玉米品种和‘渝豆11’为试验材料，带状复合种植采用间作模式4:2（4行大豆:2行玉米）配置，比较了玉米-大豆带状复合种植下不同玉米品种的农艺性状、产量及其组成性状和大豆产量及其组成性状。结果表明：玉米-大豆带状复合种植模式下不同玉米品种植株性状存在较大的差异，空杆率变异系数为74.13%，倒伏率变异系数大于100%，说明在品种间植株倒伏率、空杆率差异较大；籽粒产量与穗粗、行粒数、百粒重、容重及籽粒长均呈显著正相关(P<0.05)，与空杆率呈极显著负相关，与秃尖呈显著负相关；穗长、穗行数及百粒重对籽粒产量直接通径系数达到了0.484、0.272、0.334，说明对籽粒产量具有直接影响作用。‘先玉1171’、‘科大202’、‘劲单9号’、‘三峡玉23’、‘晶玉719’产量较高，分别为10790.65、10034.5、9780.23、9595.40、9442.72 kg/hm2，增幅依次为45.31%、35.13%、31.7%、28.73%、26.54%。‘渝豆11’与不同玉米品种间带状复合种植产量及其组成性状差异显著，除‘晶玉719’(618.84 kg/hm2)外，其余玉米品种种植下大豆产量较对照均有所减产；其中，与‘西大889’、‘先玉1171’、‘渝单32’、‘艾禾玉058’、‘荣玉丰赞’和‘三峡玉23’带状复合种植模大豆产量减产幅度相对较低，依次为-2.86%、-6.41%、-7.09%、-7.15%、-8.54%和 -8.7%。综合分析‘先玉1171’、‘三峡玉23’、‘晶玉719’3个品种综合性状表现较好、产量较高，且对大豆产量影响较小，适合重庆中山区域玉米-大豆带状复合种植。
本研究旨在探索不同颜色地膜覆盖对甘薯生长和产量的影响，以期为优化甘薯覆膜栽培技术提供理论依据。试验以‘烟薯25’、‘哈密’、‘龙九’3个甘薯品种为材料，分别采用覆黑膜、覆白膜、覆黑白膜和不覆膜4种处理，评估其对甘薯农艺性状、品质和产量的影响。结果表明：覆膜处理显著提升了甘薯的农艺性状及产量，其中覆黑白膜和覆黑膜的效果最为显著。相较于不覆膜对照，覆黑白膜处理使‘烟薯25’和‘哈密’的产量分别提高了约20%（P<0.05）。相关性分析显示，单株分枝数、商品率、干物质均与地上部鲜重呈显著正相关，产量均与地下部鲜重呈显著正相关。不同甘薯品种对不同覆膜处理的响应存在差异性，可能与作物本身的特性和对自然环境的适应能力有关。本研究表明，黑白双色地膜覆盖显著提高了甘薯的产量和品质，具有重要的应用前景。研究结果可为甘薯覆膜栽培技术的优化和推广提供科学依据，助力甘薯产业的可持续发展。
本研究旨在探究油菜制种过程中的最佳亲本行比以及适宜的田间栽培技术，以期为杂交油菜制种技术的发展提供坚实的理论支撑。以不育系716A×恢复系13R组合作为试验材料，运用二因素裂区试验设计方法，设置6种不同的亲本行比，同时在蕾薹期分别实施摘薹与不摘薹两种处理。研究结果表明，不同亲本行比处理对油菜的农艺性状和制种产量产生了显著影响。在单行父本设置的情形下，产量呈现出T12M1 >T13M1 >T14M1的排序；而在双行父本设置时，产量表现为T26M1 >T24M1 >T28M1。摘薹处理同样对油菜的农艺性状具有显著作用。相较于未摘薹处理，摘薹后油菜的株高、有效分枝高、一次分枝数量以及一次分枝角果数量分别平均降低了9.01%、60.03%、31.19%、25.02%；相反，二次分枝数量和二次分枝角果数量分别平均增加了28.08%、50.52%。此外，单株角果数量平均降低了7.03%，这可能是由于二次分枝角果增加数未能补偿一次分枝减少的角果数，同时每角果粒数平均降低了6.06%，制种产量平均下降了4.98%。综合各项指标，T26M1处理实现了最高产量。综上所述，在本试验所设定的条件下，当亲本行比设定为2:6，且在蕾薹期对母本不进行摘薹处理时，油菜的制种产量和经济效益均达到了最优状态。
潮汐式育苗是一种新型的节水减肥、高效的育苗技术，潮汐参数是潮汐式育苗成功与否的关键。为了明确烟草育苗潮汐水肥灌溉中适宜的潮汐参数，开展灌溉间歇频次、养分浓度和供液高度的均匀设计试验。主效应分析和综合贡献率分析均表明，灌溉间歇频次的影响最大，其次是养分浓度，供液高度的影响较小；交互效应明显大于单因子主效应，响应面模型寻优结果显示灌溉间歇频次30.50 h/次、养分浓度153.94 mg/L、供液高度3.84 cm，可稳定获得最佳壮苗；生产上接近最优壮苗目标的潮汐参数寻优表明，潮汐参数分别为灌溉间歇频次28.8~30.5 h/次、养分浓度153~154 mg/L、供液高度3.8~3.9 cm。
为有效开发富硒土壤资源，推动富硒水稻产业发展，充分发挥稻米中功能性成分硒的作用，选取27个水稻品系作为试材，于强酸性且有机质、速效钾含量丰富的土壤环境中开展小区试验。结果表明，产出稻米的硒含量处于0.0086~0.0247 mg/kg的较低水平，平均值为0.0153 mg/kg，变异系数为0.258，最大值/最小值高达2.86。各品系稻米的硒富集系数因基因型不同存在极显著差异，且普遍偏低，范围仅为0.0169~0.0484，平均值为0.0299。稻米硒含量平均值仅为全国平均值的61.2%，显著低于其他富硒土壤稻作区，各品系稻米均呈现贫硒状态，这在同类研究中较为罕见。可见，除水稻基因型外，土壤性质对稻米富硒能力也具有较大影响，因此应关注生态环境的时空演变对稻米富硒能力的重塑作用。
