畜禽养殖集约化生产过程中排放的废弃物会对当地生态环境造成巨大压力。通过硫还原地杆菌（Geobacter sulfurreducens）小分子酸代谢、奥奈达希瓦氏菌（Shewanella oneidensis）有氧无氧代谢、导电菌毛（electrically conductive pili）直接接触和电子穿梭物质介导的胞外电子传递等呼吸代谢的理论研究，明确了电活性模式微生物的中心碳代谢途径、胞外电子传递过程及主要调控机制。基于对电活性菌呼吸代谢过程的理解，已开发并优化了以微生物燃料电池、微生物电解池和电场辅助好氧堆肥为主的多种微生物电化学系统。在降低化学需氧量、温室气体排放、抗生素和耐药基因等有害物质含量的同时，提高发电效率、阴极高附加值产物和有机肥腐殖质含量。综述了微生物电化学理论的研究进展并系统介绍了微生物电化学技术在畜禽废弃物资源化方面的应用研究，以期为畜禽废弃物资源化利用工艺的多元化发展提供参考和理论支撑。
为探究不同海拔藏绵羊肉品质差异及肉质相关基因的表达特征，以来自海拔2 500、3 500和4 500 m藏绵羊为研究对象，对其背最长肌、臂三头肌和股二头肌的肉品质及营养成分进行测定，并对背最长肌和股二头肌肉质相关基因（H-FABP、LPL、MC4R和CAST）的表达量进行测定及相关性分析。结果表明，在肉品质方面，低海拔藏绵羊肉的剪切力小、失水率低、嫩度高、口感更好，尤其背最长肌要优于其他2个部位，而高海拔藏绵羊的熟肉率和出肉率更高；在营养物质方面，高海拔藏绵羊肉的无机盐、粗蛋白含量较高，更具营养价值，但低海拔藏绵羊肉的多汁性好，且背最长肌的口感、营养成分均好于腿肌。肉质相关基因的表达量在不同海拔间存在差异，其中，H-FABP在中海拔藏绵羊各部位肌肉中的表达量均最高；LPL、MC4R、CAST在低海拔藏绵羊股二头肌中的表达量均最高，在中、高海拔藏绵羊背最长肌中的表达量较高。相关分析表明，H-FABP、LPL、MC4R、CAST基因的表达量与藏绵羊的熟肉率、剪切力、失水率及灰分、粗脂肪、粗蛋白、干物质含量显著相关。由此可见，不同海拔藏绵羊的肉质、营养成分均存在较大差异，且不同部位中肉质相关基因的表达量也存在差异，从而影响藏绵羊的肉质。以上结果为不同海拔藏绵羊的肉品选择及遗传改良提供基础。
农药使用效果与农药喷雾过程密切相关，农药喷雾过程的建模与仿真可弥补因植物生长周期差异、病虫害发生程度不同以及田间作业自然环境不可控等造成的试验研究困难。分析农药施用的抗性、再增猖獗、残留（resistance，resurgence，residue，3R）/效果、效率、生态（efficacy，efficiency，eco-environment，3E）/方法、模型、测试（method，model，measurement，3M），重点综述农药喷雾过程的雾化、输运、沉积等关键环节的模拟仿真研究状况。根据模拟仿真技术发展趋势，提出农药喷雾半实物仿真系统设计的建议，并提出雾化模型及新型喷头雾化机理、群体农药雾滴多相流场模拟、靶标定制与识别模型、综合农药雾滴飘移模型、植物生长模型与农药喷雾系统耦合等建议，以促进原创农药精确喷雾技术研究和高质量植保机械研发。
工农业的飞速发展及废弃物的随意丢弃和排放，引起了农田土壤严重的重金属污染，镉污染是比较严重的重金属污染之一。超积累植物原位修复技术是目前修复镉等重金属污染的主要手段。根系是植物最先与镉等重金属接触的部位， 根系分泌物作为植物-土壤-微生物三者物质交换与信息传递的重要载体，能够有效调控根际微环境，影响重金属在根际环境中的行为，进而影响植物对重金属的吸收转运和生长发育。简述了镉胁迫对植物生长发育的影响，分析了不同类型根系分泌物对土壤镉胁迫的响应，以及根系分泌物对土壤理化性质、根际微生物、镉的富集转运等的影响，浅析了植物应答镉胁迫的相关基因表达和代谢途径，并对土壤镉等重金属污染下根系分泌物的研究趋势进行了展望，以期为探究植物根系分泌物对镉胁迫的响应机制提供科学依据。
目前我国有机废弃物年产量约45亿~50亿t，若处理不当会对大气、水体、土壤等产生负面影响，从而对环境造成二次污染。黑水虻幼虫可有效分解有机固体废弃物，将其转化为符合循环经济概念的可销售产品，在此过程中产生的虫沙可作有机肥料，从而推进传统经济发展向生态循环经济模式过渡。然而，目前对于虫沙的营养成分、微生物和生物活性物质的组成，提高其生物稳定性的后处理要求，及其在土壤和植物代谢过程中的作用机制等尚未明确。为提高有机废弃物资源化利用程度、促进农业可持续发展，综述了黑水虻幼虫对有机废弃物的转化潜力，总结了虫沙特性及其对植物生长的影响，重点分析了虫沙作为植物肥料的应用现状，指出了该产品对现代生态农业发展的促进作用，并归纳和总结了尚待解决的问题。
为探究烤烟与不同作物轮作对长期连作植烟土壤质量调控的效果，以连作10年以上的植烟田块为对照（CK），设置大麦-烤烟（YCDM）、大蒜-烤烟（YCDS）、油菜-烤烟（YCYC）和蚕豆-烤烟（YCCD）共4种不同作物与烤烟轮作，分析不同轮作处理下土壤的理化性质、酶活性及微生物群落结构。基于相关性分析和冗余分析，解析土壤理化性质和酶活性与微生物群落结构间的关系。结果表明，轮作处理的土壤容重较CK降低26.58%~30.29%，总孔隙度增加21.13%~48.26%；其中烤烟-蚕豆（YCCD）轮作模式下土壤的pH、水解氮（available nitrogen，AN）、有效磷（available phosphorus，AP）和速效钾（ available potassium，AK）含量较CK显著提高11.84%、30.57%、6.42%和41.5 1%。轮作处理的土壤过氧化氢酶（catalase，CAT）、蔗糖酶（invertase，INV）、脲酶（urease，URE）和酸性磷酸酶（acid phosphatase，ACP）的活性较CK分别提高16.81%~42.35%、38.09%~51.48%、7.69%~64.29%和5.82%~76.33%，蚕豆-烤烟（YCCD）轮作模式的提升效果最为显著。高通量测序结果表明，轮作处理下细菌的OTUs数量显著高于CK。α多样性显示，不同轮作处理间的细菌群落丰富度和多样性差异显著；真菌群落的丰富度差异显著，而多样性差异不显著。β多样性分析显示，不同轮作处理之间土壤真菌群落差异较小，细菌群落差异较大。其中，蚕豆-烤烟（YCCD）轮作处理的细菌、真菌群落与CK差异较大。在门水平，烤烟-蚕豆（YCCD）轮作使酸杆菌门（Acidobacteria）和放线菌门（Actinobacteria）的相对丰度增加，子囊菌门（Ascomycota）的相对丰度减少。相关性分析和冗余分析表明，URE、AN、AK和pH是影响土壤微生物群落结构的关键因子。综上所述，烤烟与其他作物合理轮作可提高土壤速效养分含量和土壤酶活性，调节土壤微生物群落结构，消减烤烟连作障碍，最终达到烤烟稳产、增产的目的。
担子菌中具有多种萜类活性物质，这些活性物质对人类的营养和健康有着很重要的影响。甲羟戊酸途径是担子菌合成萜类物质的一条主要途径，萜类物质的含量水平受到甲羟戊酸途径的控制，但是生物细胞内萜类物质的产量很低，并且目前活性萜类物质的化学以及生物合成方法效率低、成本高，因此为了能够更好的增加萜类物质在担子菌细胞内的产量，介绍了担子菌甲羟戊酸途径中乙酰辅酶A、HMG\|CoA、甲羟戊酸激酶影响萜类物质的合成作用，旨在通过调控这些物质来增加目标萜类物质的产量。
为探究无花果干复合酶解的最佳工艺参数，在单因素试验的基础上，采用Plackett-Burman设计对影响无花果干复合酶解的7个因素进行评价，筛选出3个显著因素（果胶酶添加量、纤维素酶添加量和酸性蛋白酶添加量），又采用响应面法Box-Behnken设计进一步优化出无花果干复合酶解工艺主要影响因素的最佳参数水平。结果表明：无花果干复合酶解最佳工艺参数为复合酶添加量0.66‰（果胶酶添加量0.25‰、纤维素酶添加量0.25‰、酸性蛋白酶添加量0.16‰）、料液比1∶20、酶解pH 4.0、酶解温度50℃、酶解时间40 min，此工艺条件下酶解液中可溶性固形物含量为7.73°Bx，酶解效率得到显著提升。
为了解大肠杆菌携带的粘菌素耐药基因并筛选敏感药物，解决多重耐药和动物临床无药可选的困局，采用16S rRNA菌种全基因组测序，PCR筛查mcr-4、mcr-5、blaTEM和AmpC酶耐药基因，应用BLAST和MEGA软件进行生物信息学和系统进化树分析，并对该菌株进行了78种抗生素抗菌药物敏感性测试及4种天然植物提取物（黄藤素、黄连素、黄芩苷和博落回）的抑菌、杀菌效果试验。结果表明，从2021年（1—12月）和2022年（1—6月）猪临床腹泻病例肠道中分离鉴定的145株大肠埃希菌（Escherichia coli，E.coli）中，鉴定出1株同时携带粘菌素耐药基因（mcr-4，mcr-5）和β内酰胺酶blaTEM、AmpC基因的猪源大肠埃希氏菌临床菌株HN2149。78种抗生素药敏试验结果显示，HN2149菌株对头孢吡肟、头孢地嗪、磷霉素、头孢克肟、头孢唑林、头孢哌酮、美洛培南、头孢西丁、头孢呋辛、头孢曲松、头孢噻肟、头孢他啶、替卡西林/克拉维酸、头孢哌酮/舒巴坦、氨曲南、哌拉西林/他唑巴坦、头孢噻肟/克拉维酸、头孢唑肟、头孢美唑、头孢他啶/克拉维酸和头孢他美敏感，对其余57种抗菌药物表现为耐药。4种植物提取物的药敏结果显示，博落回对菌株HN2149的抑菌、杀菌效果较好，其余3种提取物均对该菌株无抑菌和杀菌效果。以上研究结果为猪大肠杆菌病的防控提供参考。
内质网是真核细胞内蛋白质折叠及翻译后修饰的主要场所，还参与调控Ca2+和脂类物质储存合成，具有重要生理功能。疱疹病毒是一类具有囊膜的DNA病毒，其表面糖基化囊膜蛋白的合成加工依赖于内质网，在病毒复制过程中，大量合成的糖基化囊膜蛋白在内质网内过度堆积则会引起内质网应激（endoplasmic reticulum stress，ERS），进而发生未折叠蛋白反应（unfolded protein response，UPR）。某些疱疹病毒可能已经进化出调控UPR的机制，为复制过程创造最佳环境，它们在宿主细胞内复制时，会引起相关内质网UPR信号级联反应，如细胞损伤、炎症反应、细胞凋亡等。综述了内质网应激/未折叠蛋白（ERS/UPR）对病毒的反应机制，从Ⅰ型单纯疱疹病毒、伪狂犬病病毒、马立克病病毒、鸭肠炎病毒和其他疱疹病毒等感染引起ERS分子机制及相关信号通路进行阐述，以期为疱疹病毒相关疫苗和药物作用靶点的研发提供理论依据。
传统方法制备的脂质体存在粒径大、包封率低、分散不均匀、有机试剂残留等问题。动态高压微射流技术是一种新兴的脂质体制备技术，结合了高压射流技术、撞击流技术和传统高压均质技术的优点，可弥补传统方法制备脂质体的缺陷，为实现工业化生产小粒径、高包封率、食用安全的脂质体提供了基础技术支撑。概述了脂质体制备技术、动态高压微射流法制备脂质体的优缺点以及动态高压微射流技术在脂质体制备中的应用，旨在为脂质体的工业化生产提供技术参考。
为揭示大青山自然保护区榆树林土壤酶活性与土壤养分随林龄增加的变化趋势及其规律，以大青山3种不同林龄（10、25、40 a）榆树林为研究对象，测定0—10、10—20、20—30、30—40 cm土层土壤pH、速效氮、速效磷、速效钾、有机质、蔗糖酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶共8个指标，分析不同林龄榆树土壤酶活性与土壤养分含量变化特征及其相互关系。结果表明，随林龄增加榆树林土壤有机质和速效钾含量呈上升趋势；速效氮、速效磷先升高后降低，土壤pH逐渐降低。随着土壤深度的加深，土壤有机质、速效氮、速效磷、速效钾含量均呈现较明显的表聚现象。过氧化氢酶活性随林龄的增加逐渐降低；蔗糖酶、脲酶活性呈现先增加后降低的趋势，随着土层深度的加深酶活性逐渐降低。土壤养分与酶活性之间存在一定的相关性，速效氮和速效磷与蔗糖酶和脲酶存在显著正相关（P<0.05）；速效钾和有机质与过氧化氢酶存在显著负相关（P<0.05）；主成分分析结果表明，25 a林龄0—10 cm土层土壤肥力最高。研究结果为榆树林可持续经营和土壤肥力提升提供科学依据。
为解决杂交水稻父、母本分田种植下父本花粉机械化高效收集的问题，对杂交水稻花粉收集装置的关键部件气力输送系统进行了仿真优化研究。首先对系统建立了流体力学模型，进一步利用CFD-DPM（computational fluid dynamics-discrete phase model）结合响应面法以进粉管内径、吸粉口长度、吸粉口宽度为因素，系统内气流均匀性及全压差为指标，优化系统结构参数并加以验证。结果表明，进粉管内径、吸粉口长度、吸粉口宽度及内径和长度的交互作用、长度与宽度的交互作用对气力输送系统内气流均匀性及全压差影响显著；两指标均随内径的增加而增加，吸粉均匀性随长度和宽度的增加先增加后减小，全压差随长度和宽度的增加而增加。气力输送系统较优的参数组合为内径200.00 mm、长度564.40 mm、宽度192.48 mm，对优化后结构进行仿真，得到气流速度变异速度和全压差分别为16.03%、238.37 Pa，与预测结果的相对误差分别为4.91%、3.39%，较初始结构下两指标分别减少了56.29%、31.57%，说明优化效果明显。研究结果提供了杂交水稻花粉收集装置气力输送系统快速优化设计的方法，可为装置气力输送系统的优化设计提供参考。
为了解小豆和绿豆茎基感病部位的真菌组成，采用Illumina高通量测序对小豆和绿豆茎基感病部位的真菌群落结构进行分析。结果表明，小豆和绿豆6个茎基感病部位真菌群落样品测序优化后共得到231个OTU （operational taxonomic units），共同OTU为97个。2种作物茎基感病部位真菌群落中共同的优势菌门为子囊菌门（Ascomycota），优势菌纲为粪壳菌纲（Sordariomycetes），优势菌目为肉座菌目（Hypocreales），优势菌科为从赤壳科（Nectriaceae）。对优势菌属分析发现，小豆和绿豆茎基感病部位镰刀菌属（Fusarium）处于绝对优势，相对丰度分别为32.94%和18.38%。Alpha多样性指数结果表明，绿豆茎基感病部位的真菌群落丰度高于小豆茎基感病部位的真菌群落丰度，但二者真菌群落多样性相似，为进一步研究小豆和绿豆茎基感病部位真菌群落的致病机理提供了理论依据。
为解析植烟土壤质量与烟草青枯病发生发展的关系以及减氮配施生物有机肥对烟草青枯病的防控效果，以常规施氮为对照，设置4个减氮水平（5%、10%、15%和20%）+生物有机肥处理的田间小区试验，研究了减氮配施生物有机肥模式对土壤主要理化性质、烟叶产量和质量的影响，并进一步考察了对烟草青枯病的田间防效，基于相关性分析解析土壤理化因子与病情指数间的关系。结果表明，减氮配施生物有机肥各处理的土壤容重、pH下降，土壤碳氮比、有机碳含量、碳储量、氮储量、土壤蔗糖酶活性、脲酶活性、微生物量碳、微生物量氮均不同程度增加，烟叶产量、上等烟比例、中上等烟比例均显著提升。烟草青枯病病情指数显著降低70.32%～75.31%，平均防治效果为69.64%～75.97%。其中，减氮15%配施生物有机肥处理为最佳模式。相关性分析结果表明，病情指数与土壤碳氮比、有机碳、碳储量、氮储量、蔗糖酶活性、脲酶活性、微生物量碳和生物量碳氮比呈极显著负相关（P<0.01），与pH呈极显著正相关（P<0.01），与微生物量氮呈负相关（P<0.05），与土壤容重、碱解氮、有效磷和速效钾呈正相关（P<0.05）。在试验条件下，适当减氮并配施生物有机肥能有效改善土壤质量，提高烟叶产量和质量，降低烟草青枯病的发生。
为深入探索老山芹种子休眠机理，以老山芹层积前后种子为研究对象，采用气相色谱-飞行时间质谱联用技术 （gas chromatography-time of flight mass spectrometry，GC-TOF/MS）对其非层积种子（non-lamellarized seeds， NS）和层积后达到发芽状态种子（germination seeds， GS）的差异代谢物进行分析。结果表明，共检测到995种代谢产物，NS和GS的代谢物存在明显分离，差异代谢物有126种，其中极显著差异代谢物75种，包括35种上调，40种下调。对极显著差异代谢物所在代谢通路分析表明，涉及10条关键代谢通路。和弦图分析表明，差异代谢物中脂质类化合物（含类脂分子）与苯类化合物呈极显著正相关；苯丙烷类化合物（含聚酮类化合物）与有机氧类化合物呈极显著负相关。以上研究结果为探索老山芹种子成熟后萌发提供了代谢组学理论基础，为更好地研究老山芹种子后成熟及休眠机制提供了依据和支撑。
农用植物酵素是以植物为主要原料，经微生物发酵制成的含有特定生物活性成分的产品，可用于种植业、养殖业、土壤改良等方面。农用植物酵素在促进作物增产，改良土壤，抑菌防虫等方面具有良好的作用，可作为构建绿色生态农业的主力产品。简述了农用植物酵素的分类、特点及各种有效成分，对农用植物酵素的增产、抑菌、土壤改良及环保作用进行总结，并对其机制进行分析，提出目前存在的问题，并对其未来的发展进行展望。
葡萄霜霉病是葡萄上的主要病害之一，该病从葡萄苗期到果实成熟期都可发生，多雨年份常造成毁灭性损失。为了准确预测葡萄霜霉病的发生，最大限度地降低霜霉病对葡萄的危害，基于2020年葡萄生长期间气象数据和病害发生数据，结合4种机器学习算法（二项逻辑斯蒂、支持向量机、决策树、K最近邻）构建了葡萄霜霉病发生预测模型，并用2021年数据进行验证。结果表明，决策树模型在病害发生预测模型构建中的评价指标最优，其准确率达94%，预测发生的精准率、召回率、F1分值分别为91%、90%、91%。经验证，决策树模型对葡萄霜霉病发生的预测精度及性能均优于其他3个模型。因此，可利用此模型进一步开发葡萄霜霉病预警系统，为生产上葡萄霜霉病的防治提供技术支持和决策指导。
为了阐明藜麦CqGAI基因密码子使用特性，克隆获得藜麦CqGAI基因序列，运用CodonW、SPSS软件及EMBOSS在线程序分析藜麦CqGAI基因密码子使用偏好性，并与25种植物的GAI基因进行中性绘图、ENC分析和奇偶偏好偏差性分析。结果表明，藜麦CqGAI基因编码序列（coding sequence，CDS）全长1 782 bp，编码593个氨基酸，包含DELLA基因家族特有结构域DELLA、TVHYNP、NLS、VHIID、LHR、RVER；CqGAI基因能够迅速响应赤霉素（gibberellins，GA），在GA信号通路中起关键作用；密码子偏好性分析显示，CqGAI基因的有效密码子数（effective number of codon，ENC）、密码子适应指数（codon adaptation index， CAI）及GC含量分别为54.14、0.21和46.18%，密码子偏好性较弱，偏好以A/T结尾，有27个高频密码子。聚类分析表明，藜麦CqGAI基因与石竹目植物的亲缘关系较近。碱基组成与相关性分析发现，CqGAI基因密码子偏好性受碱基突变和选择效应影响。密码子使用频率表明，大肠杆菌与酵母菌均适用于藜麦CqGAI基因异源表达，拟南芥、烟草、甜菜均可作为藜麦CqGAI基因功能分析的遗传转化受体。以上研究结果为进一步研究藜麦CqGAI基因功能和异源表达提供了重要参考。
为探明宁夏苜蓿耐旱新品系‘新盐52号’（XY52）的miRNA表达谱，并筛选有跨界研究价值的microRNA（miR），以‘中苜一号’（ZM1）为参照，对ZM1和XY52进行高通量miRs组学测序和分析（RNA-seq）；通过生物信息学技术筛选差异表达miRs及预测靶基因，并对预测靶基因进行GO和KEGG富集分析；然后运用RT-qPCR技术对10个miRs进行检测和分析。结果表明，①成功构建了2种苜蓿miR表达谱，ZM1和XY52中分别检测到656和703个miRs，其中已知miRs分别为433和480个，新预测miRs数量均为233个；②2种苜蓿中共检测到21个差异表达miRs，其中novel-miR54、miR156f和miR166a表达量较高，并且novel-miR54在XY52中表达量极显著高于ZM1（P<0.01），miR156f在ZM1中的表达量极显著高于XY52（P<0.01）；③5个已知有跨界调控功能miRs中，miR166a在ZM1和XY52中均为表达水平最高的miR；品种之间，miR166a在XY52中的表达量较ZM1极显著上调（P<0.01）；④KEGG通路和GO功能富集分析发现差异表达的21个miRs共预测得到623个靶基因，主要与RNA转运、ABC转运蛋白和泛素介导的蛋白水解等信号通路有密切关系。以上结果为解析苜蓿品种miRs差异表达及研究苜蓿源miRs调控奶牛体内基因奠定初步基础。
随着人参种植年限的增加，土壤中自毒物质的积累会导致连作障碍的发生，极大地影响人参种植业的健康发展。生物降解土壤中自毒物质是缓解连作障碍的有效途径。以酚酸类自毒物质为筛选指标，从人参根际土壤中分离、筛选酚酸类自毒物质降解细菌，结合16S rRNA基因测序及生理生化试验对降解菌株进行分类鉴定，采用紫外分光光度法测定其降解能力，并进一步采用单因素试验对其培养条件进行优化，利用降解菌对酚酸胁迫下的人参种子进行生防研究。结果表明，从人参根际土壤中分离出10株自毒物质降解菌，以假单胞菌属（Pseudomonas）为主。初步降解试验显示菌株S1对水杨酸的降解率最高，达65.32%，经鉴定该菌株为伯克霍尔德属（Burkholderia）细菌。单因素试验结果表明，以硝酸钙作为氮源，培养温度30 ℃，500 mg·L-1自毒物质下，菌株S1的降解率达88.58%，较优化前明显提升。生防试验结果表明，菌株S1可缓解水杨酸对人参种子生长的抑制作用，促生效率达12.56%。综上所述，从土壤中分离出可降解水杨酸的伯克霍尔德属菌株S1具有较好的生防效果，对于解决连作障碍问题具有潜在生防应用价值。
为研究甘青青兰根际土壤理化性质与根际土壤细菌和真菌群落结构组成特征，以西藏自治区工布江达县（GB）、卡诺区（KR）和洛隆县（LL）的甘青青兰根际土壤微生物为研究对象，采用Illumina MiSeq高通量测序技术对根际土壤细菌和真菌群落结构组成进行分析，同时测定根际土壤的理化性质，并与根际土壤核心微生物菌群进行相关性分析。结果表明，不同地区甘青青兰根际土壤理化性质差异显著。甘青青兰根际土壤共获得3 900个细菌OTUs和1 990个真菌OTUs，不同地区间土壤微生物多样性存在明显差异。在门水平，GB、KR和LL样品的优势细菌门均为放线菌门（Actinobacteria），GB样品的优势真菌门是担子菌门（Basidiomycota），KR和LL样品的优势真菌门是子囊菌门（Ascomycota）；在属水平，不同地区甘青青兰根际土壤优势微生物菌群存在明显差异。主成分分析显示，不同地区甘青青兰根际土壤细菌和真菌群落结构组成差异较大。核心微生物菌群分析表明，甘青青兰根际土壤核心细菌菌群有257个属；核心真菌菌群有102个属。相关性分析表明，核心微生物菌群的改变与根际土壤理化因子间存在不同程度的相关性，且土壤全钾、全磷、全氮、速效钾和速效氮含量是影响甘青青兰根际土壤微生物群落结构组成的重要因子。综上所述，不同地区甘青青兰根际土壤微生物群落结构组成存在显著差异，且根际土壤微生物群落结构的变化与土壤理化因子密切相关，为甘青青兰人工种植及筛选有益微生物菌群提供了理论依据。
冬小麦是黄土旱塬区重要口粮作物，产量受降水等因素影响较大，为研究降水对冬小麦耗水规律和产量的影响，收集、统计甘肃省农业科学院镇原试验站近40年冬小麦长期观测数据，分析冬小麦产量、耗水量等指标随降水变化的趋势。结果表明，黄土旱塬区近40年冬小麦产量以每年51.2 kg·hm-2速度增加，但持续系数仅为0.43；10月中旬至11月中旬、3月中上旬、5月上旬和下旬降水量增加，产量随之显著增加；全生育期降水满足率为64.4%，干旱年型仅为52.7%，不同生育时期中拔节-灌浆期满足率最低。冬小麦生育期耗水量近40年呈降低趋势，平均为361.3 mm，播种-返青期耗水占全生育期的34.3%，为全生育期耗水最大的时期；干旱年和平水年分别在出苗-拔节期和拔节-灌浆期降水满足率最低，分别为36.9%和42.2%，此阶段降水对冬小麦产量影响显著。冬小麦产量相关的因素由高到低依次为耗水量>穗数>穗粒数>播前底墒>生育期降水量>全年降水量。近40年来黄土旱塬区冬小麦稳产性差，原因为播种-返青期耗水占全生育期比重较大，降水满足率低，影响了冬小麦分蘖成穗和水分高效利用。以上结果表明，保证该区冬小麦关键生育期降水满足率和休闲期降水高效蓄集，是冬小麦稳产高产的重要保障，研究结果对冬小麦产业可持续发展具有重要意义。
叶片性状的变异与相关关系能够反映植物的资源利用方式和适应生存策略。为探讨不同树龄国槐叶片性状特征及其变异规律，以聊城市不同树龄国槐叶片为研究对象，通过测定叶面积（leaf area， LA）、叶鲜重（leaf fresh weight， FW）、叶干重（leaf dry weight， DW）、叶长（leaf length， LL）、叶宽（leaf width， LW）、叶柄长（petiole length， PL）、叶厚度（leaf thickness， LT）、叶轴长（rachis length， RL）、叶形指数（leaf shape index， LI）、比叶面积（specific leaf area， SLA）、叶干物质含量（leaf dry matter content， LDMC）、叶组织密度（leaf tissue density， LTD）、比叶重（specific leaf weight， SLW）共13项指标，运用单因素方差分析、变异系数分析探究不同树龄叶片性状特征，经相关性分析、主成分分析探究各树龄国槐叶片的适应规律。结果表明，后备资源的DW、LL、PL极显著高于其他树龄的（P<0.01）；国槐13个叶片性状的总体变异系数在8.57%~81.48%，不同树龄叶片性状中后备资源的LTD变异系数最大，为92.86%，2级古树LDMC变异系数最小，仅5.84%；LA、FW、DW、LL和LW呈极显著正相关（P<0.01），SLA与FW、DW、LTD、SLW呈极显著负相关（P<0.01），与LT呈极显著正相关（P<0.01）；LDMC与FW、DW、LTD、SLW呈极显著正相关（P<0.01）；后备资源叶片性状呈高LDMC、SLW，低SLA的特点，采取的是“快速投资-收益型”策略；2级古树和1级古树呈高SLA，低LDMC、SLW的叶片性状组合，采取的是“缓慢投资-收益型”策略。研究结果为制定不同龄级国槐养护管理策略提供科学依据。
随着海量信息的爆发，农业跨步迈入大数据时代。在大数据的推动下，农业监测预警工作的思维方式和工作范式发生了根本性的变化，农产品监测预警的分析对象和研究内容更加细化、数据获取技术更加便捷、信息处理技术更加智能、信息表达和服务技术更加精准。伴随大数据技术在农产品监测预警领域的广泛应用，构建农业基准数据、开展农产品信息实时化采集技术研究、构建复杂智能模型分析系统、建立可视化的预警服务平台等将成为未来农产品监测预警发展的重要趋势。在大数据时代，农产品监测预警工作应该形成大思维，开展大合作，迎接大挑战。
中国作为人口大国，由于耕地和水资源有限，科技创新是提升农作物生产能力、满足国家粮食安全的唯一出路。玉米、大豆、油菜、棉花等重要作物生物育种产业化在推动美国、巴西和阿根廷等世界主产国或地区的种业发展中发挥了重要作用。经过20多年的科技创新，中国玉米和大豆的抗虫和耐除草剂生物育种技术已趋于成熟，生物育种产业化种植可显著降低玉米、大豆等作物的生产成本，提升单产水平和增加农民收入。生物育种产业化是涉及科研创新、生物安全评估、相关法规监管、国际贸易、农业生产和公众接受度等多方面、庞大又复杂的系统工程，需要以大型种企为主体，整合科研院所、大学和企业科技资源，构建生物育种研发创新联合体，实现创新研发链与产业链的一体化，不断推出高产并营养健康、投入少而又环境友好的新品种，推进重要农作物生物育种产业化应用的高质量可持续发展。生物育种是种业创新的核心，构建现代生物育种创新体系、强化种质资源深度挖掘、突破前沿育种关键技术、培育战略性新品种、实现种业科技自强自立是解决种源要害、打赢种业翻身仗的关键，是牢牢把握住粮食安全主动权的根本保障，也是破解我国农业发展面临的资源短缺和环境约束的重要措施。概述了生物育种产业化应用现状，并提出了现代种业发展举措。生物育种将驱动我国现代种业发展和国际竞争力持续提升，实现从种业大国迈向种业强国的跨越。
基于植被净初级生产力（net primary productivity，NPP）、归一化植被指数（normal difference vegetation index， NDVI）、气候因子（气温和降水量）等遥感数据，并借助于一元线性回归模型、相关性分析等方法，对新疆天然年草地NPP、NDVI的时空变化及其对气候因子的响应进行了分析。结果表明，新疆草地NPP和NDVI的年均值呈上升趋势，其中草地NPP的多年空间分布呈北高南低的趋势；草地NDVI由西北向东南呈逐渐降低的趋势。1985—2015年年均气温和降水量均呈上升趋势，总体表现为盆地年均气温高于山区，而山区年均降水量多于盆地。从空间分布来看，草地NPP和NDVI均表现为与降水量呈正相关的草地面积大于与气温呈正相关的草地面积，且与降水量的相关系数均高于与气温的相关系数。由此表明，降水量是新疆草地植被的主要影响因子，为应对气候变化提供了数据支撑。
化肥颗粒在土壤剖面的分布范围和均匀性直接影响作物产量，不同耕作方式下的化肥分布存在差异。为探究不同耕作方式对地表撒施颗粒状化肥在混合作用下的颗粒分布规律，选取粉垄和旋耕作业，基于EDEM软件对耕作混肥过程进行离散元分析。搭建了参数标定试验台，标定了构建仿真模型所需要的材料参数和材料间接触参数，通过信号采集分析测试系统对耕作过程中牵引力进行验证，仿真误差基本在10%范围以内，说明仿真模型的准确性较高。通过正交试验获得旋耕、粉垄2种耕作方式达到最优混肥效果时的工作参数，并通过田间试验进行验证。结合田间试验结果分析表明，当旋耕机和粉垄机处于最优混肥效果工作状态时，仿真模型对化肥分布每层占比的预测值与实际值误差最大为8.65%，最小为0.59%，理论分析与实际结果非常接近，表明研究结果可为选取最优耕作方式，改善施肥效果提供参考。
人类作为生态系统中的重要功能单位，对地球环境产生了深远的影响。在社会和经济发展的过程中，随着人口数量的迅速增长，人们对自然资源不可持续的开发利用，使森林面积减少、土地退化、淡水资源紧缺、全球气温升高、严重破坏了生物多样性，使作物的产量明显下降，导致粮食安全问题日益严峻。介绍了粮食安全问题现状及其产生的主要原因，同时提出了应对粮食安全问题的举措，诸如大力发展绿色能源、减少温室气体排放、调整研究目标和方法、推广多样化种植摸式、提高粮食生产率等多种可持续发展的对策，共同应对粮食安全的挑战，实现人类与地球的和谐共生，旨在为应对粮食安全问题提供参考。
施用有机肥有助于增加大豆产量和提升土壤肥力。然而受区域、施肥量、施肥类型等影响，全国大豆产量和土壤肥力差异均较明显，但造成这些差异的原因尚不清楚。为探明全国不同区域、管理措施条件下，施用有机肥对大豆产量和土壤肥力的影响以及影响增产效果的主要因素，在全国尺度上收集数据进行整合分析。按筛选标准，获得施有机肥对大豆产量影响的文献37篇，119组有效数据；对大豆土壤养分影响的文献11篇，148组有效数据。采用增强回归树（boosted regression tree，BRT）模型量化气候因素、土壤性状和施肥措施对大豆增产效果影响的重要程度。结果表明，不同区域施用有机肥后大豆平均增产12.9%，其中南方增产最高（18.7%），其次为华北（14.8%）、西北（13.6%）和东北（12.0%）。有机肥施用量>5 000 kg·hm-2时，大豆可增产18.5%。施用牛粪后，大豆可增产24.9%，猪粪次之（17.6%），其次为商品有机肥（15.3%）、鸡粪（12.7%）和生物有机肥（8.8%）。不施肥时，大豆平均产量2 036 kg·hm-2，单施有机肥后其平均产量增加至2 452 kg·hm-2，增幅20.4%；单施化肥时，大豆平均产量2 410 kg·hm-2，有机无机肥配施后其平均产量增加至2 630 kg·hm-2，增幅9.1%。施用有机肥显著提升土壤速效磷（43.5%）、全磷（13.3%）和有机质含量（11.0%），对速效钾（9.4%）、碱解氮（3.4%）、pH（2.1%）及全钾含量（1.2%）提升则不显著。基于BRT结果表明，BRT模型解释了我国大豆产量差异的52.83%，其中有机肥施肥量对大豆产量影响最大，占变异的47.0%，其次是土壤性状（41.0%）和气候因素（12.0%）。总体来说，施用有机肥（包括单施有机肥和有机无机肥配施）可显著增加大豆产量，在南方增产率最高，以牛粪增产效益最为明显，并且大豆产量受有机肥施用量影响最大。此外，施用有机肥可显著提升大豆土壤速效磷、全磷及有机质含量。
