工农业生产中有机磷杀虫剂敌敌畏的大量使用对人类健康和环境生态安全构成了威胁。微生物降解有机磷农药残留是生物修复环境的重要途径。前期工作表明：木霉作为生防菌同时可以用来降解环境中的化学农药，但亟需阐明木霉降解敌敌畏的作用机制。试验表明：深绿木霉T23对敌敌畏的降解能力取决于敌敌畏的初始诱导作用、培养基养分和pH值的变化。敌敌畏胁迫下T23产生的不同初级和次生代谢产物可以为菌株提供能量和作为抗氧化剂来耐受敌敌畏的胁迫。结果表明：深绿木霉T23可以产生大量的胞内酶降解敌敌畏，T23产生的胞内酶活性随着时间、初始敌敌畏浓度、培养基中硫酸铵和磷酸盐含量的变化而变化。研究阐明了敌敌畏诱导的生防深绿木霉T23降解敌敌畏的酶动力学特点和作用机理，为环境中有机磷农药残留的微生物降解提供了理论依据。
通过灌溉提高土壤含水量（SWC）是一种潜在、有效的缓解高温胁迫的调控措施。在提高土壤含水量缓解高温影响的过程中，田间条件下基于叶绿素荧光的光合特性响应受到了有限的关注。本研究在华北平原开展了2年田间试验（2019-2020年），以郑单958（ZD958）和先玉335（XY335）为材料，在灌浆期设置三个试验处理（正常生长条件（CK）、大田升温（H）和大田升温+水分调控（HW）），研究田间高温对玉米冠层光合的影响及水分调控效应。与H处理相比，HW处理下冠层温度降低1-3℃，净光合速率（Pn）提高20%。此外，HW处理显著提高了两个品种的实际光合速率（Phi2）、线性电子流（LEF）、可变荧光（Fv）和最大光能转换效率（Fv/Fm）。同时，发现两个品种对叶绿素荧光的响应存在差异。HW处理显著提高了ZD958的类囊体质子电导率（gH+）和最大荧光（Fm），提高了XY335的叶绿体ATP合酶质子电导率（vH+）和最小荧光（F0）。结构方程分析进一步表明，土壤水分含量与Pn、LEF和Fv/Fm呈显著正相关。提高土壤水分含量可通过延缓叶片衰老，延长光合作用有效时间，改善Phi2、LEF、Fv和Fv/Fm，提高叶片光合能力。综合本研究结果表明，提高SWC以增强灌浆期叶片光合作用，是玉米生产中适应气候变暖的一项重要技术措施。
膜下栽培具有保水和增温效果，因而在干旱、冷凉地区春玉米生产中被广泛应用。为了解决春玉米生产中地膜残留和膜下播种“放苗”环节耗费人力的问题，我们研发了一种膜侧播种（PSS）技术并配套了作业机械。在我国西北半干旱地区7年的试验结果表明，与传统膜下播种（PM）相比，PSS每公顷增加6547株有效植株，增产1686公斤。为了进一步探究PSS对（i）土壤水分和温度，（ii）玉米生长发育、产量、水利用效率（WUE），以及（iii）经济收入和地膜残留的影响，我们在半干旱地区两个点进行了为期两年的试验。土壤温湿度连续监测结果表明，与露地平作（CK）相比，PSS显著提高了玉米生长早期播种带0-20厘米土壤的温度和湿度，提高了籽粒产量（884-1089千克/公顷）和水分利用效率，其效应与PM类似。在经济效益上，PSS的人工投入与CK相当，而PM在释放地膜下的幼苗时需要额外花费960元/公顷的人工费。总体而言，与CK和PM相比，PSS分别增加了5.83%（547元/公顷）和8.16%（748元/公顷）的经济收益。在环境方面，PSS实现了近100%的残膜回收，相比之下，连续PM处理3和5年，因回收困难没有采取地膜回收的田块分别有96与130千克/公顷的残膜残留。综上所述，我们认为PSS是一种可以提高产量稳定性和收入，实现半干旱地区玉米的可持续生产的生态友好型技术。
氮肥和密度是影响水稻产量和资源利用效率的重要因素，通过合理调控密度可以在不减产的前提下降低氮肥投入并提高氮肥利用效率。不过，对于传统的移栽稻模式，增加种植密度意味着需要投入更多的劳动力。在当前农村劳动力短缺的背景下，这种措施无疑会加剧劳动力的供需矛盾。双季稻双直播模式是一种省工、节本的轻简化栽培措施，在该模式下调整播种密度简单易行。然而，目前关于不同氮肥和密度调控对双季稻双直播模式下超短生育期品种的产量和氮肥利用效率的影响尚不明确。因此，本研究旨在揭示氮肥和密度对产量和氮肥利用效率的影响，并探明这些影响在早、晚季之间的差异。大田试验于2018和2019年分别在湖北省武穴市和蕲春县进行，设置四个氮肥和三个播种密度处理，选用超短生育期水稻品种湘早籼6号为供试材料。结果表明，在施氮处理下，早、晚稻生育期和产量的变化范围分别为85-97天和6.32-8.23 t ha-1。水稻产量对氮肥的响应高于对播种密度的响应。早、晚稻的最适施氮量分别为100-150 kg N ha-1和70-120 kg N ha-1。此外，在双季稻双直播模式中，早稻产量对氮肥的响应比晚稻更大，这主要由于早稻土壤背景氮的供应能力低于晚稻。因此，考虑早、晚季间土壤背景氮供应能力的差异对于优化双季稻双直播模式的氮肥管理策略、提高氮肥利用效率有重要的意义。
棉花（Gossypium hirsutum L.）是一种重要的纤维经济作物，以往对于棉花获取磷（P）相关的根系性状（包括菌根根系性状）的研究较少。我们采用1950年至2013年在中国西北地区使用的8个棉花品种在3种磷供应水平下（分别为0、50和300 mg KH2PO4 kg-1），研究了接种或者不接种丛枝菌根真菌Funneliformis mosseae棉花的生长和11个根系性状特征。结果表明：与老品种相比，新品种的根系直径更细，地上部吸收的磷更少，苗期生物量更低。这表明育种过程选择了更细的根系，菌根真菌定殖的皮层空间更少，因而增加了对供磷强度的更高需求。在两个低磷水平下，菌根植物比非菌根植物吸收更多的磷，产生更多的生物量（在P0时，3.2 mg对0.9 mg，1.8 g对0.9 g；在P50时，14.5 mg对1.7 mg， 4.7 g对1.6 g）。在最高磷水平下，菌根植物比非菌根植物获得更多的磷（18.8 mg对13.4 mg ），但生物量没有差异（6.2 g对6.3 g）。在中等供磷（P50）水平下，根系直径与菌根植物地上部生物量、磷浓度和磷含量呈显著正相关。我们的结果支持了植物获取磷的外包模式（即借助菌根途径）在根系经济学空间框架中的重要性。在过去的几十年里，育种使得棉花的根系更细、从菌根途径获益更低，这导致了在中等磷供应并有菌根侵染条件下，老品种的生物量显著大于新品种的生物量。未来棉花品种选育的策略要考虑到在根系自身吸收磷的能力和发挥菌根吸磷能力之间的权衡（即根系性状与菌根性状的权衡），以便选育出在中等磷肥投入条件下实现高产的品种。
本研究对云南省边境地区5个县的7个养殖场库蠓的种类、丰度及携带的虫媒病毒进行了调查，结果表明，共采集到7个不同种的库蠓405只，具体丰度为: 荒川库蠓 (5.43%，22/405)，原野库蠓 (1.23%，5/405)，不显库蠓 (19.75%，80/405)，东方库蠓 (17.28%，70/405)，尖喙库蠓 (29.38%，119/405)，异域库蠓 (5.68%，23/405) 和日本库蠓 (21.23%，86/405)。其中，尖喙库蠓和日本库蠓的丰度分别为13.33%-44.87%和10.00%-46.83%，表明它们是边境地区养殖场中优势库蠓。采用PCR对采集的库蠓样品进行了蓝舌病毒、流行性乙型脑炎病毒、登革病毒、寨卡病毒、非洲猪瘟病毒和非洲马瘟病毒等主要虫媒病毒进行了检测，仅在云南腾冲县一个水牛养殖场采集的丰度最高的尖喙库蠓中检测出BTV-1，国内尚未发现相关报道。上述结果表明，尖喙库蠓可能是这些边境地区BTV传播的重要媒介，这尚待进一步的研究证实。总体而言，本研究调查了中越缅三国边境地区养殖场库蠓种类及库蠓携带虫媒病毒的情况，为我国边境地区库蠓与BTV防控提供了基础数据。
花青素是决定梨果皮颜色的重要成分。研究发现褪黑素可以影响花青素代谢，但褪黑素采前处理对果实着色的作用尚不清楚。本试验以‘南红梨’为材料，研究了50、200 μM褪黑素采前喷施梨果实，对果皮着色、酚类物质含量及相关基因表达的影响。结果表明，褪黑素采前喷施可以显著影响梨果实着色，提高果皮中花青素和黄酮醇的含量，降低羟基肉桂酸和黄烷醇的含量，同时增加多数花青素合成基因和相关转录因子的相对表达量。此外，外源褪黑素处理促进了褪黑素合成相关基因的表达，从而增加果皮中内源褪黑素的含量。试验结果为探索褪黑素调控果实花青素代谢提供了新的思路，并有助于外源褪黑素在农业上的应用。
链核盘菌属真菌美澳型核果链核盘菌Monilinia fructicola是世界上许多蔷薇科果树褐腐病的病原菌。其已被报道可广泛侵染核果类果树，如桃、李、樱桃、杏和梅，仁果类果树，如苹果、梨和山楂等。枇杷虽然和苹果、梨、山楂等都属于苹果亚科枇杷属植物，但到目前为止，还没有枇杷是任何链核盘菌属真菌的寄主的相关报道。2019年6月，我们在湖北武汉的一个果园里观察到枇杷果实发生褐腐病。经过对病样进行采集，从中共获得了30个单孢菌株。通过对病菌形态特征观察结合分子生物学分析，将枇杷褐腐病的病原菌鉴定为M. fructicola。这是世界上首次报道由链核盘菌引起的枇杷褐腐病。此外，通过人工接种，我国桃褐腐病菌的三个种M. fructicola，Monilia mumecola和Monilia yunnanensis均可以在枇杷果实上形成典型的褐腐病。同时，在对桃果实进行致病性试验时，从枇杷中分离的M. fructicola和桃分离的M. fructicola表现出相当的致病力，预示在实际生产中枇杷可能被其它链核盘菌侵染，同时枇杷上的链核盘菌也可能对其它蔷薇科果树造成危害。
