摘要:以小麦粒为原料，羊肚菌为发酵菌株，采用固态发酵工艺制备小麦羊肚菌菌粮（fungus fermented wheat，FFW）。以粗纤维含量和非淀粉多糖（NSP）含量为评价指标，料液比、基质起始pH、接种量、发酵天数为考察因素，利用正交试验优化小麦羊肚菌菌粮制备工艺，并分析菌粮的营养成分、理化性质和抗氧化活性。结果表明最佳发酵工艺为：料液比为1:0.9（g:mL）、基质起始pH为7.0、接种量为5块（直径0.8 cm的菌丝块）、发酵天数为10 d，该条件下制备的小麦羊肚菌菌粮粗纤维含量为4.09%，NSP含量为9.31%。与发酵前相比，小麦羊肚菌菌粮表面出现孔洞，沟壑增多，褶皱加深，菌粮的蛋白质含量提高了78.79%，碳水化合物含量降低了17.79%；可溶性膳食纤维SDF增加了43.70%、不可溶性膳食纤维 IDF降低了19.24%、总膳食纤维TDF在发酵前后变化不明显。发酵后菌粮的持水性、吸附不饱和脂肪酸能力、吸附饱和脂肪酸能力和溶胀性分别增加了77.84%，11.49%、25.00%、26.00%；在模拟人体胃和小肠的环境下对胆固醇吸附率分别提高了86.29%、290.14%。发酵后菌粮的总抗氧化活性、DPPH自由基清除率、超氧阴离子自由基清除率和羟自由基清除率分别提高了41.29%、14.54%、490.68%、10.80%。该工艺制备的小麦羊肚菌菌粮可显著提升小麦的营养价值、理化性质和抗氧化活性，本研究为开发小麦羊肚菌菌粮新产品提供理论依据。

摘要:本文基于Flory-Huggins方程提出一种水分等温吸附模型，该模型采用Langmuir模型表示结合水的吸附，其余水分在干物质-结合水体系中的吸附遵循Flory-Huggins方程，并采用橡胶弹性理论的幻影模型计算弹性作用对水分化学势的贡献。采用动态水分吸附分析仪测定了小麦粉在20、30、40 ℃时的吸湿及解吸平衡水分，对所提出的模型进行分析验证。结果表明，采用本文提出的等温吸附模型能够很好描述小麦粉的水分等温吸附特性，预测的Flory-Huggins相互作用参数χ在0.86~1.52之间，大分子交联浓度在3000~6400 mol/m³之间，说明所提出的模型是合理的。基于该模型的分析显示，温度对平衡水分含量的影响主要归结为对Langmuir水含量的影响，在中低水分活度时混合效应是决定化学势的主要因素，而在高水分活度时弹性效应的贡献不容忽略。

摘要:为设计和优化小麦收获后的旋耕灭茬机械关键工作部件，应用离散元法对小麦根系进行建模和分析，需对其接触力学参数进行标定。该研究以成熟期小麦为对象，建立小麦根系模型并进行试验验证。首先，在对小麦根系的物理力学性质进行测试分析的基础上，采用自主研发的软件AgriDEM，建立了小麦单条根和整株根系的离散元模型。然后，通过单条根的拉伸试验和仿真，确定了不同含水率（6%、15%和27%）下单条根的极限应力和弹性模量，并对平行粘接模型的各项粘接参数进行标定和优化。通过土壤堆积角试验和仿真，确定了土壤仿真使用的“黏颗粒”接触力学模型各项参数。最后，进行了单条根埋入土壤中的拉拔试验以及实际根系在土壤中的拉拔试验和仿真。结果表明，仿真和试验中单条根和实际根系受到的平均最大拉拔力相对误差均在15%以内，由此证明了所建立的单条根和整株根系模型及参数的准确性。研究结果可为小麦收获后耕整地过程的仿真分析奠定基础。

摘要:冬小麦是中国北方地区主要的粮食作物。物候是随季节变化的特定生命周期事件，准确获取区域冬小麦物候期对指导粮食作物生产具有重要意义。传统的物候期监测方法主要基于野外实地观测，在时间和空间范围上存在局限性。遥感技术的发展使得长时间、大范围的冬小麦物候监测成为可能。目前遥感物候监测结果是以像元为单位空间分辨率较低的栅格影像，而以田区地块为单元的物候期图更符合实际作物生长状况。该研究为了提高物候期分布图的空间分辨率和精度，并获取田区尺度冬小麦物候期图，首先基于多源高时空分辨率遥感数据建立时间上非均匀的NDVI影像数据集，然后基于插值法获取均匀的每日NDVI数据集，并通过SG滤波重构获取能够反映冬小麦真实生长状态的NDVI时序曲线。最后基于冬小麦NDVI时序曲线特征与物候特征对应关系，采用极值法和动态阈值法提取了生长季开始期（播种）、峰值期（抽穗）、成熟期和结束期4种物候期的栅格影像，并将像元尺度的物候期结果转为田区尺度。结果显示：2017—2018年度冬小麦播种期晚于其他5年；2019—2020年度和2020—2021年度抽穗期明显早于其他4年；2019—2020年度冬小麦成熟时间早于其他5年，同时该年度生长季结束期也早于其他5年。通过验证对比发现遥感物候期结果与田间数据和其他物候研究结果一致，满足物候期县域田区尺度提取的需求。并且进一步讨论冬小麦遥感抽穗期结果与气候变化响应，发现抽穗期与当年气温、降水量和日照时数关系密切。研究综合运用高分一号、环境二号、Landsat-8和哨兵二号多源光学遥感影像，准确提取了6年冬小麦田区尺度物候期的空间分布图，为监测冬小麦生长发育状态提供科学依据。

摘要:中国南方丘陵山地油菜和小麦的机械化生产是解决南方地区冬闲田难题的有效途径，也是保障国内粮油安全的重要措施，但受地形条件和种植模式影响，目前南方丘陵山地油菜、小麦机械化播种水平较低且发展缓慢，仍处于“无机可用”或“无好机可用”状态。该文从生产区划、应用场景、技术装备3个方面分析了南方丘陵山地油菜小麦机械化生产现状，通过梳理油菜和小麦典型生产场景与实际应用机具之间的矛盾，明确了湿黏稻茬土壤、复杂丘坡地形、油菜和小麦种植农艺要求、区域经济落后、经营主体倾向和技术市场空缺等是影响南方丘陵山地各油麦产区机械化播种发展水平不充分的主要因素；通过分析现阶段油菜小麦机械化播种装备应用、技术发展及南方丘陵山地油麦机械化播种的技术卡点和装备发展需求，提出了研发适应南方丘陵山地黏重湿烂土壤条件、丘坡地形和小地块播种的智能化油麦兼用联合直播机是提高油麦机播水平的装备基础，并明确黏重与湿烂土壤种床整备、丘陵山地起伏地表播深控制、油麦兼用精量排种、智能化播种控制等关键技术是研究重点。研究可为南方丘陵山地油菜、小麦机械化播种水平提升提供参考。

摘要:精细的田块数据是现代农业的重要基础资料，该研究针对从高分辨率遥感影像中提取田块精细数据的需求，建立了一种先验知识融合语义特征的冬小麦田块精细提取方法（prior knowledge and semantic features integration-based farmland parcel extraction methodology，PKFFPE），PKFFPE以遥感图像和相应的边缘图像作为输入，采用编码器-解码器结构进行特征提取，利用多尺度注意力模块捕获不同尺度的关键特征，使用SoftMax对图像进行初步分割；通过深入分析同一田块内颜色、纹理等特征的分布规律获取先验知识，利用先验知识建立后处理方法，对初分割结果进行优化，生成田块精细数据。选择河北省邯郸市馆陶县和山东省泰安市宁阳县作为试验区，用于验证PKFFPE方法在平原地区和丘陵地区的适用性；选择UNet、ErfNet、SegNet、EIGNet，以及面向对象分类的方法作为初分割的对比方法，选择条件随机场和形态学处理作为的后处理的对比方法开展对比试验。试验结果表明，PKFFPE方法在馆陶县、宁阳县结果的准确率（96.1%、93.2%）、精确率（90.6%、87.6%）、召回率（93.2%、90.6%）、和F1分数（91.9%，89.0%）均优于对比方法，证明了PKFFPE方法在从高分辨遥感影像中提取田块精细数据方面具有突出的优势，能够应用于科研和生产实践。

摘要:为解决小麦生产中氮肥投入过量及灌溉不合理问题，提出华北平原小麦绿色高产生产技术，为农业可持续发展提供支撑。该试验以冬小麦为研究对象，设置滴灌不施肥（D-0）、滴灌不施氮肥（D-N0）、畦灌常规施肥（Q-FP）、滴灌优化施肥（D-NPK）、滴灌有机无机配施（D-NPKM）处理，研究不同措施对小麦产量、碳氮足迹及农田净生态经济效益的影响。结果表明：氮肥和灌溉方式是小麦产量的关键制约因素，与Q-FP处理相比，同时优化施肥及灌溉方式（D-NPK），小麦产量和收获指数平均分别显著提高12.3%和13.2%，D-NPKM处理可显著提高小麦产量和收获指数16.8%和13.1%。相比于畦灌农户常规施肥，滴灌条件下优化施肥量（D-NPK）及有机无机配施（D-NPKM）是小麦生产系统碳氮排放及环境足迹降低的有效措施，氮足迹分别降低61.7%和59.8%，碳足迹分别降低44.5%和25.3%。滴灌模式下，有机无机配施（D-NPKM）处理氮足迹和碳足迹均高于单施化肥（D-NPK）处理，分别高4.9%和34.6%，而净生态经济效益降低于D-NPK处理24.3%。因此，从小麦生产力角度来看，滴灌结合有机无机配施是最优化措施，但结合生态环境角度，建议D-NPK处理为最优化措施。整体来看，在该研究试验条件下，推荐滴灌结合肥料减量措施作为小麦生产的最优化措施，但相比于农户常规灌溉施肥，滴灌下有机无机配施仍是提高小麦生产力，降低小麦生产碳氮足迹的有效措施，未来可结合不同地区有机肥资源进行综合考虑，选择可进一步降低碳足迹的有机肥类型及施用方式，以最大化资源利用，实现农业可持续发展。

摘要:叶片SPAD（soil and plant analyzer development）值表征了叶片叶绿素相对含量，是监测农作物长势和营养状况的重要参数。光学遥感是大面积无损探测叶片SPAD值的重要手段。然而，由于不同光谱尺度数据探测光谱变化存在差异，影响了光学探测作物生化参数的精度，但目前很少有研究系统评估不同光谱尺度对探测冬小麦叶片SPAD值的影响。为优化光谱尺度提升叶片SPAD探测精度,该研究通过连续4年田间试验，获取冬小麦4个关键生育期（拔节期、抽穗期、开花期和灌浆期）和3种施氮水平（N1、N2和N3）条件下的冠层光谱反射率和叶片SPAD值，评估了5种光谱尺度（1、5、10、25 和50 nm）下单一波段反射率和植被指数对叶片SPAD值敏感性差异及对机器学习模型估算SPAD值的影响。结果表明，红光波段反射率对SPAD值敏感性最大，光谱尺度敏感性变异系数Var为0.497。红边波段波长710 nm反射率受到光谱尺度影响最大，在全生育期敏感性变异系数Var为1.000。全生育期敏感性最佳植被指数为mND705，在50 nm光谱尺度对SPAD的敏感性最高（R²=0.685）且光谱尺度敏感性变异系数低（Var = 0.014）。在4个单一生育期中，mND705在灌浆期对SPAD的敏感性最佳（R²=0.895）且受到光谱尺度的影响小（Var = 0.01）。施氮水平的增加提升了植被指数对SPAD的敏感性。优化光谱尺度提升了机器学习模型估算SPAD的能力，全生育期中以25 nm光谱尺度构建的偏最小二乘回归模型对SPAD的估算精度最佳（R²= 0.816 和均方根误差RMSE = 4.04）。该研究为从优化光谱尺度角度优化光学传感器选择和设计、光谱植被指数波段选择和机器学习模型光谱特征构建提供了理论基础。

摘要:【目的】明确我国主要麦区新育成高产小麦品种(系)籽粒、面粉和麸皮的锌含量，探究产量、产量构成、锌吸收分配及土壤因素对小麦籽粒中锌含量的影响，为我国小麦新品种(系)的锌营养强化提供依据。【方法】在2021—2022、2022—2023年两个小麦生长季，依托国家小麦产业技术体系在我国4个主要麦区17个省(市)布置的104个新育成小麦品种(系)田间多点试验，测定了成熟期小麦籽粒、面粉和麸皮锌含量、产量及其构成、锌吸收分配特征和土壤理化性质，统计了氮、磷、钾肥施用量，并以此探析我国新育小麦品种(系)籽粒不同组分锌含量、吸收分配特征及其环境影响因素。【结果】我国小麦新品种(系)籽粒锌含量介于14.3～54.7 mg/kg，平均27.6 mg/kg；面粉锌含量介于1.4～30.2 mg/kg，平均9.0 mg/kg；麸皮锌含量介于23.2～107.6 mg/kg，平均55.9 mg/kg。籽粒锌含量每提高1.0 mg/kg，面粉锌含量提高0.2～0.3 mg/kg，麸皮锌含量提高1.9～2.3 mg/kg。长江中下游麦区和西南麦区的小麦品种(系)籽粒及其各组分中锌含量高于黄淮南北片麦区。小麦品种(系)籽粒锌含量与产量、生物量和穗数呈负相关，与籽粒锌吸收量和收获指数呈正相关，与茎叶、颖壳和麸皮锌吸收量呈负相关。籽粒中锌含量与钙和硫含量呈负相关，与铁和铜含量呈正相关。小麦新品种(系)籽粒及其各组分中锌含量因地点而异，土壤pH、土壤有效锌和铁是影响小麦籽粒锌含量的主要因素。籽粒锌含量与土壤pH呈负相关，与土壤有效锌和铁呈正相关；回归分析结果表明，在pH低于6.3、有效锌高于1.7 mg/kg的土壤上，籽粒锌含量可达到强化水平40.0 mg/kg。【结论】我国新育成小麦品种(系)的籽粒、面粉及麸皮中，锌的平均含量分别为27.6、9.0和55.9 mg/kg。影响籽粒各组分锌营养的主要因素在作物方面包括产量、穗数以及茎叶、颖壳和麸皮中的锌积累量；在土壤方面则涉及土壤的pH值、有效铁含量和锌含量。在选育高产且优质的小麦品种时，应着重培育根系锌吸收能力强、穗粒数多且千粒重较大的品种，并通过合理施肥进一步强化面粉的锌营养。

摘要:为毕节市小麦生产中新品种的选择提供科学依据，2022—2023年引进黔麦18、黔麦19、黔麦20、黔麦22、川麦42和川麦104共6个小麦新品种开展田间试验，考察小麦新品种在毕节市的条锈病抗性与产量情况。结果表明：6个小麦品种的病情指数为48.08～56.71，其病情指数依次为黔麦22＝川麦104＜黔麦19＜川麦42＜黔麦20＜黔麦18；黔麦22号、川麦104号、黔麦20号、黔麦19号、川麦42号、黔麦18号的产量分别为179.66 kg/667m²、157.92 kg/667m²、111.00 kg/667m²、106.43 kg/667m²、105.44 kg/667m²。黔麦22和川麦104的病情指数最低，均为48.08；产量较高，极显著高于其余4个参试品种；可在毕节市海拔1 700 m以下的生态区域进一步示范推广应用。