小麦
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。
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。
为明确调整播期对宁夏春麦产量及品质的影响，以宁夏灌区20份春小麦主栽品种（系）为试验材料，采用双因素裂区试验，以播期为主区，不同小麦品种为副区，比较分析了不同播期下小麦产量及品质方面的差异。结果表明：与正常播期相比，播期延迟20 d后，各参试品种生育期缩短8~14 d，产量、有效穗数与千粒重分别显著减少18.81%、7.22%与3.54%，穗粒数变化不显著；硬度、湿面筋含量、沉降值、稳定时间与最大拉伸阻力分别显著增加9.21%、13.66%、14.13%、55.92%与160.56%，蛋白质含量显著减少19.30%，容重与吸水量没有发生显著变化；通过隶属函数法分析得出迟播条件下产量与品质综合表现较好的品种有‘宁春52号’、‘宁春61号’、‘永良15号’、‘宁春54号’、‘宁春53号’、‘宁春48号’、‘宁春56号’，其中‘宁春52号’与‘宁春61号’综合评价值最高，为0.8。延迟播期对春小麦产量与品质产生了显著影响。
为探索不同筋力小麦品种田间混合种植对品质和产量性状的影响，以‘济麦44’和‘济麦23’为试验材料，按照籽粒重量比例60:40(T1)、70:30(T2)将‘济麦44’和‘济麦23’进行田间混播，成熟后收获脱粒、晾干备用，研究其品质理化特性和食品制作品质及产量相关性状。结果表明：混播的籽粒蛋白含量超15.0%且显著高于单播‘济麦23’(T23)；湿面筋含量、面筋指数、干面筋值均高于单播低值；形成时间、稳定时间、弱化度和粉质质量指数均显著优于T23，吸水率超63.0%且高于单播‘济麦44’(T44)，均达强筋水平；面包芯色泽、芯质地、芯纹理结构、极涨值和总分均与T44差异不显著，但显著优于T23；面条表观状况、硬度、黏弹性、光滑性、总分均与T44、T23差异不显著，食味与T44无差异，仅色泽与T44差异显著；面包面条品质均达优等水平；混播的最大总茎数、每公顷穗数、成穗率和小区粒重均高于单播。研究发现，混播提高了小麦的面包品质，但对小麦面条品质影响不大，‘济麦44’和‘济麦23’按60~70:40~30比例混播，可以显著改善面团品质特性及食品加工品质，且使产量水平得到提升。研究旨在为小麦田间混合种植提供理论基础，为原粮小麦生产和面粉专用粉生产提供支撑。
研究种植密度对云南省最新审定的优质弱筋小麦新品种‘云麦114’产量和品质的影响，旨在为弱筋小麦新品种在云南省大面积推广确定合理的种植密度提供理论依据。以‘云麦114’为试验材料，设置基本苗90万株/hm2(A)、135万株/hm2(B)、180万株/hm2(C)、225万株/hm2(D)、270万株/hm2(E)、315万株/hm2(F)和360万株/hm2(G)7个处理，3次重复，不完全随机区组排列，考察该品种在不同种植密度下的产量及产量相关性状、粒型性状、品质性状与茎蘖动态并进行方差分析与相关分析。‘云麦114’的最高茎蘖数、有效穗以及三叶期、四叶期、五叶期、六叶期和七叶期的茎蘖数在7个种植密度下存在极显著差异，成穗率、穗粒数、株高、吸水率、蛋白质含量、稳定时间、形成时间和硬度值在各种植密度下存在显著差异，而理论产量、实际产量、千粒重、籽粒面积、籽粒周长、籽粒长宽比、粒长和粒宽在各种植密度下差异不显著，理论产量和实际产量的变化趋势都是随种植密度的增加表现出先增加、后降低再增加最后降低的趋势；该品种的有效穗以及三叶期、四叶期、五叶期、六叶期和七叶期的茎蘖数与其基本苗存在极显著的正相关（r=0.778**、0.908**、0.767**、0.924**、0.850**和0.752**），株高和理论产量与其基本苗存在显著的正相关（r=0.536*和0.520*），穗粒数、蛋白质含量和稳定时间与其基本苗存在显著的负相关（r=-0.450*、-0.449*和-0.467*），实际产量等其余16个性状与其基本苗存在一定的相关性但不显著。种植密度可显著影响‘云麦114’的三叶期、四叶期、五叶期、六叶期和七叶期的茎蘖数、最高茎蘖数、有效穗、成穗率、穗粒数、株高、吸水率、蛋白质含量、稳定时间、形成时间和硬度值等性状，而不会显著影响理论产量、实际产量、千粒重、籽粒面积、籽粒周长、籽粒长宽比、粒长和粒宽，过低种植密度不利于该品种产量与品质特性的发挥。该品种在基本苗为135万~360万株/hm2时其产量均稳定在14389.50~16078.50 kg/hm2，即保持很好的丰产性与稳产性，且能够保持其弱筋小麦的品质特性，适宜在云南水肥条件较好的区域推广时使用。
本研究旨在了解黄淮麦区主要栽培小麦品种的黑胚病发病情况及抗性表现。通过收集该地区33个小麦品种的种子，统计了不同品种籽粒的黑胚率、病粒率，分析了病情指数，并对其黑胚病抗性进行了分级。研究发现，不同供试小麦品种（系）黑胚率存在显著差异，各小麦品种黑胚率在6.17%~63.17%之间。‘百农607’、‘百农207’、‘山农17’、‘山农116’、‘伟隆169’和‘新麦45’的籽粒黑胚率低，病情指数轻，均为小麦黑胚病轻感类型；‘周麦36’、‘周麦28’、‘高麦6号’、‘囤麦127’、‘安科1602’和‘矮抗58’籽粒黑胚率高，病情指数重，均为小麦黑胚病高感类型。黄淮麦区不同小麦品种黑胚率存在显著差异，研究结果为该地区小麦种植提供了关于品种选择和病害管理的重要信息，有助于指导农业生产实践，减少黑胚病的发生，提高小麦产量和品质。
为了合理优化江汉平原小麦播种期，提升小麦适应气候变化能力，基于气象适宜度评价模型，对比传统播种期和3种迟播条件下江汉平原小麦的主要发育期温度、降水、日照等气象要素的适宜度，及综合适宜度时空分布特征。结果表明，气候变化提升了小麦温度、降水适宜度，但降低了日照适宜度；适度推迟播种期有助于改善气象适宜度，其中11月11日播种的适宜度最高，其次为11月21日和11月1日，主要表现为小麦拔节期—乳熟期的温度适宜度和降水适宜度升高。与10月21日的传统播期相比，推迟20 d左右播种有利于改善江汉平原地区冬小麦种植的气象适宜性，可降低产量形成期的气象灾害风险。
为明确江苏淮北区试小麦新品系生育特点，通过对2004—2022年江苏省淮北小麦区域试验徐州市农科院试验点共335个（含对照）参试小麦新品系的9个主要农艺性状，以及小麦生育期内温度、降水、光照等气象资料分析，研究其演变规律及其相关性。结果表明：徐州地区小麦生育期内总降水量呈增加趋势，平均每年增加2.1451 mm，总日照时数呈减少趋势，平均每年减少5.5074 h；1、2、3月总体升温较为明显，小麦越冬期逐渐缩短，返青拔节期不断提前；参试小麦品系增产品种占比存在波动性变化，但总体呈上升趋势；基本苗、最高蘖、株高、容重、有效穗和产量整体呈增加趋势，生育期稳中略有缩短，千粒重和穗粒数基本持平、略有下降；变异系数最小的是生育期，为2.71%，最高的是每公顷最高分蘖数，为19.86%；生育期、容重、株高的变异系数在10%以下，其他性状变异系数大于10%；由产量前10位和后10位比较结果可知，穗数在620万/hm2以上、穗粒数在35粒以上、千粒重43 g以上以及农艺性状更为稳定的小麦品系更容易获得高产；产量三要素（有效穗数、穗粒数、千粒重）均与产量呈极显著正相关，而有效穗数与千粒重和每穗粒数之间呈极显著负相关。研究发现，在气候多变的环境下，培育产量三要素协同提高的新品种并与配套栽培措施相结合，是小麦高产稳产的重要途径。研究旨在为徐州及相同生态区小麦新品种选育方向和绿色高效高产栽培技术措施提供理论支撑。
气候要素是影响作物生长发育的主要因子，对作物的生长发育、产量和品质有重要影响。为探讨豫北地区气候要素变化特征及对冬小麦生产的影响，利用河南省沁阳市1984—2022年冬小麦农业气象定位观测资料，结合同期气象观测资料，利用线性倾向估计、Mann-Kendall检验、HP滤波和相关分析等方法研究了冬小麦生育期内气候要素变化特征及对气候产量的定量影响。结果表明，1984—2022年间，冬小麦生育期内气温呈显著波动上升趋势，气候倾向率为0.35℃/10 a(P<0.05)，生育期内气温存在明显的年代际变化特征，生育期气温在1994年出现突变；39 a来，≥0℃积温增加，气候倾向率为53.5℃/10a(P>0.05)，突变点在2010和2021年；生育期内降水量和日照时数呈波动减少趋势，线性拟合倾向率分别为13.4 mm/10 a(P>0.05)和-43.0 h/10 a；受气候变暖影响，冬小麦生长季持续天数极显著缩短，产量受气候因子的影响较大；在一定的温度范围内，冬小麦气候产量随气温升高而增加，气温每升高1℃，气候产量增加14.53 g/m2，生育期内适宜≥0℃积温阈值为2281℃，不同生育期气候因子对冬小麦气候产量的影响效应存在差异，分蘖期—越冬开始期、孕穗期—抽穗期日照时数、孕穗期—抽穗期气温、抽穗期—开花期及全生育期降水量是影响冬小麦气候产量的关键因子，该研究可为区域冬小麦应对气候变化和农业科学决策提供重要参考。
为了充分挖掘养分高效利用小麦新品种‘川麦614’的潜力，更好地服务于生产及应用，本研究对其产量表现进行了剖析。利用3 a区域试验数据，采用多年多点品比试验方法和GGE双标图模型对‘川麦614’的丰产性、稳产性及适应性展开分析。结果表明，‘川麦614’小区平均产量6031.50 kg/hm2，位居第二，稳定性好，适应多环境。大区生产中‘川麦614’产量7031.55 kg/hm2，居第一，增产达8.79%。双标图模型中，“哪个赢在哪里”功能图指明‘川麦614’在达州、内江、南部、双流和中江的产量高，适应性好；“高产性和稳产性”功能图显示其产量最高，稳定性好；具同心圆的GGE双标图表明‘川麦614’是丰产性和稳产性很好的品种。综合比较，‘川麦614’是一个丰产性和稳产性均表现良好的养分高效利用新品种，推广应用潜力大，育种利用与基础研究价值高。
中国作为农业大国，在农业科学技术快速发展的背景下，农业已步入高产、优质、高效的新阶段。实现作物发育期识别与观测的自动化和智能化是推动农业现代化的关键一步。文章综述现有作物发育期识别的研究现状，介绍2种冬小麦发育期自动观测识别方法，即基于归一化植被指数(NDVI)反演冬小麦发育期识别方法和基于深度学习的冬小麦发育期识别方法。以河南冬小麦为例，将2种方法发育期自动观测识别结果和人工观测结果进行对比分析，验证2种识别方法的可行性和有效性。研究发现，2种方法均有较高的识别准确度和识别效率，可提高测量效率和可靠性；在识别精度方面，2种方法在不同发育期表现各有千秋，可以互为补充。基于深度学习的发育期识别方法比植被指数反演发育期识别方法具有更好的通用性，但同时两者都要在日后对识别方法进行优化升级，以进一步提高识别精度。
本研究旨在探究生物炭在不同灌溉条件下对麦田土壤结构及小麦产量的影响，试验采用大田试验与室内实验相结合的方式，设置2个生物炭施用量0 t/hm2 (B0)和20 t/hm2 (B1)与2个灌水量4500 m3/hm2 (W0)和4050 m3/hm2 (W1)水平，开展土壤团聚体分布、稳定性变化及小麦产量的研究。结果表明：施用生物炭并减少灌水量会影响土壤团聚体分布与土壤团聚体稳定性。在0~20 cm土层，生物炭施用提高了>2 mm土壤团聚体含量与土壤团聚体GMD和MWD，但减少灌水量会降低>2 mm土壤团聚体含量并降低土壤机械团聚体的稳定性；在20~40 cm土层，各处理间趋势与0~20 cm土层基本一致；但减少灌水量的同时施用生物炭可以在一定范围内维持土壤机械团聚体的稳定性并提高冬小麦产量，以B1W1处理的冬小麦产量最高，较B0W0处理显著提高9.73%。综上，在本试验条件下适量减少灌水量(4050 m3/hm2)并施用生物炭20 t/hm2可显著提升灌区麦田土壤团聚体的分布和稳定性，有利于农田土壤结构改善，促进小麦产量提升。
为筛选品质优良的黑色小麦种质资源用于彩色小麦育种，对部分彩色小麦品系品质进行了分析和评价。以15个黑色小麦品系为材料在试验基地种植并制取面粉来测定面团流变学特性，依据GB50093—85测定面粉水分含量，利用电子粉质仪测定面团的吸水率、形成时间和稳定时间等粉质参数；进行彩色小麦配粉蒸煮和烘焙品质研究，分析不同比例下‘周黑麦1号’面粉与小麦精粉混粉对馒头和面包品质的影响。结果表明，参试品系吸水率在57.4%~67.2%，形成时间在2.7~7.8 min，稳定时间在2.3~10.8 min，弱化度在49~141 Fu，粉质质量指数为41~165。‘漯珍1号’、‘特色小麦1’和‘稷紫黑麦9号’等3个品系吸水率高于对照‘济麦44’。‘稷紫黑麦9号’形成时间、稳定时间、弱化度、粉质指数均优于其他品系。在制作复配粉馒头和面包时，‘周黑麦1号’与普通小麦面粉的最佳比例分别为40%和60%。研究发现，‘稷紫黑麦9号’可作为优质强筋小麦育种的重点材料，‘蜀紫麦1801’等5个黑色小麦品系稳定时间小于3 min，可作为弱筋彩色小麦育种的重点材料，其他参试品系建议做中筋小麦种质或品种使用。用‘周黑麦1号’与小麦精粉混粉制作的馒头和面包品质均低于普通面粉，最优配粉比例与前人研究不同。研究旨在为彩色小麦品质评价标准的拟定提供参考，以及彩色小麦的推广及相关食品的产业化开发提供技术支持。
为研究农田土壤固碳潜力和有效的农业管理措施，选取河南省襄城县一个麦玉两熟农田长期监测点作为研究对象，运用Century模型模拟监测期间（2010—2023年）土壤有机碳的动态变化过程，并与实测数据进行对比，验证Century模型的适用性。同时选取一种基础农业管理措施和4种优化后的农业管理措施，运用Century模型模拟预测未来20 a（2024—2043年）的土壤固碳潜力。监测点在监测期的土壤有机碳密度年均增加0.31 Mg/hm2，呈现“碳汇”状态，原因主要是增加了氮肥施用量。Century模型验证结果显示：模型在模拟和预测土壤有机碳动态变化过程中具有良好的适用性，其中基础农业管理措施条件下土壤固碳潜力较低，保持较弱“碳汇”状态且状态较为稳定，而少耕和50%秸秆还田相结合的农业管理措施条件对土壤有机碳动态变化过程影响最大，土壤固碳潜力最高，是最为有效的农业管理措施。在河南省麦玉两熟农田地区实施和推广优化后的农业管理措施是提升土壤固碳能力的重要手段，对缓解温室效应和实现国家粮食安全具有重要意义。
为增加小麦单位面积产量，改造“窄行窄幅”小麦播种机开沟器进行“窄行宽幅”小麦播种生产实验，并布置小区实验，研究15 cm行距内，随播幅增加小麦的产量变化。结果表明，“窄行窄幅”小麦播种机开沟器改造为“窄行宽幅”开沟器后，播幅平均宽度由2.6、2.9 cm增加到了7.6 cm，种子带占地面积平均增加176%。有限行距内，在一定播种量范围，随着播幅增加小麦单位面积产量增加，“窄行宽幅”播种比“窄行窄幅”播种的单位面积产量增加11.3%~17.3%，15 cm行距内，播幅9 cm和播幅12 cm的单位面积产量之间差异不显著。研究发现，“窄行宽幅”播种产量增加的原因是，种子带占地面积增加，单株占地面积增加，大株数量及比例增加，小株数量及比例减少，且小株单株产量提高。固定行距、增加播幅，或者固定播幅、减小行距都是优化小麦播种的途径。在小麦机械播种时代，需要密切结合机械农艺，进一步完善行距及播幅研究，对“窄行窄幅”小麦播种机进行改良。
施氮量和氮肥基追比是影响小麦产量的关键因素，不同施氮量和氮肥基追比对小麦不同生育期内茎蘖数以及产量构成因素产生重要影响，探索施氮量和氮肥基追比的最佳组合，可以有效提高小麦产量。本研究采用双因素设计，以氮肥施用量为主处理，氮肥基追比为副处理，主处理设置4个不同的施氮量，包括F1 120 kg/hm2、F2 180 kg/hm2、F3 240 kg/hm2和F4 300 kg/hm2；副处理设置6个不同的基追比，包括N1 3:7、N2 4:6、N3 5:5、N4 6:4、N5 7:3、N6 10:0，在拔节期进行追氮。在出苗期、越冬期、拔节期、孕穗期和成熟期调查内茎蘖数；在灌浆期测定千粒重变化；在成熟期测定有效穗数、穗粒数、千粒重。结果表明：施氮量和基追比，以及二者的交互作用均显著影响‘郑麦369’产量，其中F3处理能有效提高小麦群体数量，F2处理能减少成穗期茎蘖消亡率，且F2处理对‘郑麦369’的增产效果最大，增产达到9.74%~33.58%；小麦产量随着基肥中氮肥比例的增加呈现下降趋势；相比N1、N2和N3，小麦产量在N5和N6处理中显著下降；施氮量和氮肥基追比的交互作用下，F2N1的小麦产量最高，较其他处理增产最高达到52.12%。结果表明，施氮量和氮肥基追比通过影响有效穗数和千粒重进而影响‘郑麦369’的产量，其中F2N1的交互处理下的小麦产量达到最高。本研究为优化‘郑麦369’的高产栽培措施提供重要的理论依据。
为探究不同新型尿素对华北平原冬小麦-夏玉米轮作体系的产量及氮素吸收利用的影响，以期为新型尿素在实际生产中应用提供理论依据。以普通尿素为对照，连续5年施用6种新型尿素，测算小麦-玉米轮作产量，分析新型尿素对产量构成的影响，同时测定植株与籽粒氮素吸收情况，核算新型尿素的氮肥农学效率、偏生产力及生产效益。结果表明：相对普通尿素连续施用新型尿素均能显著增加小麦-玉米轮作体系产量(P<0.05)，增产范围为7.08%~11.77%，其中小麦季控失尿素增产9.02%，玉米季含锌尿素增产15.52%；小麦季新型尿素氮素吸收及利用无较大差异，而玉米季控失尿素分次施肥与含锌尿素的平均氮肥农学效率分别达到了9.49 kg/kg和10.63 kg/kg；从生产效益来看，控失尿素分次施用与含锌（锰）的净收益最高。本试验条件下，建议在华北平原冬小麦-夏玉米轮作体系中分次施用控失尿素或者施用含锌（锰）尿素。
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