高产与优良食味是杂交籼稻生产的两个重要目标，其协同难度较大。本研究根据稻谷产量和米饭食味值筛选出高产优良食味（HYGT）、低产优良食味（LYGT）和高产普通食味（HYPT）等3种类型杂交籼稻品种，深入研究了3种类型品种的物质生产特性、产量构成特征及稻米食味品质。结果表明，同为优良食味类型，高产优良食味品种较低产优良食味品种产量显著提高的主要原因是有效穗数和每穗粒数显著增加了16.2%和20.6%，高产优良食味品种抽穗期具有较高的叶面积指数、粒叶比更高、干物质积累总量更大。高产优良食味与高产普通食味品种虽产量水平相当，但高产途径不同，高产优良食味品种依靠更多的有效穗数，单穗重和粒重有所降低。高产优良食味品种籽粒中蛋白质和直链淀粉含量分别降低了8.8%和15.7%，是食味值显著提升的重要原因。灌浆结实期茎鞘中物质向穗部的过量转运会增加籽粒中蛋白质含量，不利于优良食味形成。本研究认为，灌浆结实期茎鞘物质向籽粒的适度转运与合理的穗部特征是平衡杂交籼稻产量与食味品质的关键因素。研究结果可为杂交籼稻高产与优良食味协同提供重要的理论依据。
为理解长期有机物料与化学氮肥配施对土壤有机碳和全氮的影响，在黄淮海平原开展了长达30年的小麦-玉米轮作田间试验（1990–2019年）。试验包含5个施肥处理：不施肥（control）、单施化肥（NPK）、化肥与秸秆配施（NPKS）、化肥与有机肥配施（NPKM）和1.5倍化肥与有机肥配施（1.5NPKM），NPK、NPKS和NPKM处理氮投入总量相同。测定试验期间作物产量，采集土壤表层(0–10 and 10–20 cm)和下层(20–40 cm)样品，进行土壤团聚体分级并测定团聚体碳氮含量。有机无机配合处理（NPKS, NPKM和1.5NPKM）与NPK处理相比，30年平均作物产量无显著差异，土壤表层和下层有机碳和全氮均显著提高，表层土壤有机碳和全氮分别提高24.1–44.4%和22.8–47.7%，下层土壤有机碳和全氮分别提高22.0–47.9%和19.8–41.8%%。与NPK处理相比，NPKS处理0-10cm土层和NPKM处理20-40cm土层具有显著较高的大团聚体组分质量比例，提高幅度分别为19.8和27.0%；然而，1.5NPKM处理在0-10cm和20-40cm土层的土壤大团聚体组分质量比例较对照显著降低，下降幅度分别为-19.2和-29.1%。分析表明有机无机配合处理较NPK处理有显著较高土壤有机碳和全氮主要与自由态微团聚体和大团聚体中的微团聚体等土壤稳定性组分的碳氮增加有关，稳定性组分对土壤碳氮含量增加的贡献率分别达81.1–91.7%和 83.3–94.0%。不同施肥处理0-40cm土层的土壤稳定性碳库和氮库与处理年平均碳投入量均呈显著正相关，回归系数分别为0.74和0.72（P<0.01），表明土壤氮对碳贮存的重要性。我们研究为长期有机物料与化学氮肥配施措施在保持合理总氮投入下有利于上层和下层土壤碳氮的保蓄提供了证据。
杂交组合的产量和氮素利用率与恢复系密切相关，因此，对高产氮高效型恢复系的农艺性状进行评价是十分必要的。然而，目前尚不清楚哪些骨干恢复系是高产氮高效型，它们的共同农艺性状也尚未被鉴定，在本研究中，我们旨在解决这个问题。我们在3个施氮量下实施了2个大田试验，从15个籼型恢复系中筛选出了5个高产氮高效型恢复系，并研究了不同产量和不同氮素利用率类型恢复系的产量、氮素利用率和养分转运情况。结果表明，产量和地上部总吸氮量随施氮量的增加而增加，而氮素稻谷生产效率随施氮量的增加而降低。高产氮高效型恢复系的每穗粒数较多，单穗重较高；而每穗粒数和单穗重均与产量和氮素利用率呈显著正相关；因此，较大的库容量可能有利于产量和氮素利用率的提高。我们进一步研究了高产氮高效型恢复系与低产氮低效型恢复系在养分向穗部转运方面的差异，发现与低产氮低效型恢复系相比，高产氮高效型恢复系在成熟期其穗部有更高的吸氮量和干物质量占比，在抽穗后有较高的单茎根系伤流强度和穗颈伤流强度，且其穗颈节和叶片维管束发达，有利于养分从根到地上部、从茎和叶到穗部的运输。因此，高产氮高效型恢复系的大库容量优势体现在养分在穗部的积累和分配较多，以及养分在运输通道上的畅通。
量化当前作物的可获得产量和肥料需求可为评估粮食供应能力提供详细信息以及制定农业决策提供数据支持。本研究收集和汇总了从2000年到2015年中国小麦主产区的5408个田间试验，结合克里格插值和小麦养分专家支持决策系统，分析了小麦产量、土壤养分供应能力（采用相对产量表示，其定义为不施氮（N）、磷（P）或钾（K）肥处理的产量与氮磷钾肥全施处理的产量的比值）和氮、磷和钾肥需求的空间分布。结果表明，所有研究区域的小麦平均可获得产量为6.4 t ha−1，变异系数(CV)为24.9%。华北地区（NCC）和长江中下游地区（MLYR）北部的产量普遍高于7 t ha−1，而西南地区（SWC），东北地区（NEC）和西北地区（NWC）东部的小麦产量通常小于6 t ha−1。氮、磷和钾肥的相对产量大于0.70、0.85和0.85的分布面积分别占研究区域的52.3%、74.7%和95.9%。氮、磷和钾肥的需要量存在差异，其变异系数分别为24.8%、23.9%和29.9%。与其它地区相比，华北地区（NCC）和长江中下游地区（MLYR）北部需要更多的肥料。在所有研究区域中，平均的N、P2O5和K2O的需用量分别为162、72和57 kg ha−1。将可获得产量和肥料需求的空间差异纳入小麦生产实践，将有利于小麦可持续生产和环境安全。
