高温限氧裂解制备而成的生物炭作为农业废弃物资源化利用及固碳减排的重要抓手，在环境污染修复领域发挥了重要作用，市场前景较好。作为土壤修复的功能材料，生物炭对重金属吸附固定能力不足，限制了其应用推广，而生物炭经改性设计后制备的工程材料已成为修复土壤重金属污染的重要发展方向。本研究以木屑为原料制备生物炭（BC），辅以镧改性设计制得镧改性生物炭（LBC），开展为期30d的土壤培养试验，以施用镧改性生物炭（LBC）、生物炭（BC）、不施炭材料（CK）的砷污染红壤为研究对象，设置30%、70%、100%田间持水量共3种土壤含水量条件，探讨生物炭在镧改性前后对不同水分条件下的砷污染红壤的修复效应。结果表明：（1）施用镧改性生物炭有利于缓解南方红壤的酸化现象。当土壤培养试验结束时，在30%、70%、100%田间持水量下，LBC处理的土壤pH值较CK处理升高0.86～1.20个单位，较BC处理提升0.09～0.44个单位。（2）施用镧改性生物炭有助于固定污染红壤中的砷。LBC应用于不同土壤含水量条件下的砷污染红壤，全周期固定效率达54.7%～90.0%，培养末期（第30天）固定效率达81.0%～85.8%，BC施用后在全周期内土壤砷较CK处理活化135.4%～895.9%。（3）镧改性生物炭对土壤砷的固定效应主要与施用后土壤砷形态的转化有关。LBC施用后土壤砷由非专性吸附态向残渣态等稳定的形态转化，而添加BC的土壤中非专性吸附态砷含量升高，促进了土壤砷活化。（4）镧改性生物炭修复砷污染红壤的同时，对土壤酶活性等微生态情况未构成明显不良影响。施用LBC可以提升土壤脲酶及过氧化氢酶活性，虽导致土壤磷酸酶及蔗糖酶活性略有降低，但土壤蔗糖酶活性较BC处理更高。综上所述，镧改性生物炭应用于砷污染红壤修复潜力较大。

因胞外酶活性测定过程中土壤悬浊液转移方式（搅拌或静置）不统一，其测定结果是否一致有待试验验证。为探讨悬浊液转移方式对不同环境条件下土壤胞外酶活性测定结果的影响，本研究依托北京昌平农田试验站开放式CO₂富集平台，在对照（420±15μmol·mol⁻¹）和CO₂浓度升高（550±15μmol·mol⁻¹）条件下采集冬小麦不同生育期的表层土壤，比较评价搅拌和静置两种转移方式对7种胞外酶活性的影响和差异。结果表明：搅拌转移方式测定的胞外酶活性高于静置转移，可能与搅拌转移方式包含更多的络合吸附胞外酶的土壤颗粒有关。不同类型胞外酶活性受转移方式的影响程度不同。其中，碳（C）、磷（P）获取酶活性受转移方式影响较大，搅拌转移方式较静置转移方式的测定结果显著提高了191.45%～774.09%，氮（N）获取酶活性受影响相对较小，搅拌转移方式较静置转移方式的结果仅提高了6.66%～30.59%。转移方式还导致胞外酶活性对CO₂浓度升高的响应不同，搅拌转移下酶活性基本不响应CO₂浓度升高，静置转移下大部分酶活性随CO₂浓度升高显著降低。胞外酶化学计量比和矢量特征均表明搅拌转移方式下微生物资源限制不受CO₂浓度升高的影响，静置转移方式下CO₂浓度升高缓解了微生物C限制程度，并增加了其N限制程度。本研究证实土壤悬浊液转移至微孔板的方式不仅影响酶活性、酶化学计量比和矢量特征，还影响上述指标对CO₂浓度升高的响应，进而使CO₂浓度升高下表征微生物的资源限制结果不同。本研究呼吁统一转移方式，减少研究结果的不确定性。

通过关键词检索中国知网（CNKI）已发表的研究论文，根据大田青稞单作、试验地明确、有对照组和实验组且重复次数≥2次，并清晰记录试验施肥类型、播量、年份、海拔、年平均温度和年降水量的标准，筛选文章并提取所需数据，最终采纳47篇包含415组青稞施肥与不施肥处理条件下的产量数据，基于Meta分析方法明确施肥对青稞产量的效应值，以及试验地点、播量、海拔、年平均气温和年降水量对效应值异质性的影响，以探究在不同环境下施肥对青稞产量的影响。结果表明：施肥可使中国西部青稞产量增产52.20%。单施氮肥、磷肥或有机肥可分别提高青稞产量29.69%、34.99%和55.27%。氮磷、氮钾、磷钾、氮磷钾配施和化肥有机肥配施分别使青稞增产了58.41%、69.89%、25.86%、60.00%和63.23%。根据异质性检验，青稞产量存在较大的异质性，在未剔除因子共线性作用下，试验地点、播量、海拔、年平均气温和年降水量分别占总体异质性的18.98%、15.13%、24.86%、28.14%和26.31%。不同试验地点对应不同环境条件，合理施肥及适宜播量有利于青稞增产。

以贵州省为例，基于相关统计数据，采用水足迹与能耗核算模型，分析2010−2020年贵州5种农作物（稻谷、玉米、马铃薯、油菜、大豆）耗水和耗能特征，以经济和生态效益为目标，构建约束条件为水资源、能源、土地、粮食的多目标优化模型，以期科学优化贵州主要农作物种植结构。结果表明：（1）2010−2020年贵州主要农作物单位面积水足迹和能源消耗差异明显，稻谷为极高耗水耗能作物，马铃薯为高耗水耗能作物，大豆为高耗水中耗能作物，玉米为中耗水低耗能作物，油菜为低耗水耗能作物。（2）主要农作物水足迹均以绿水消耗为主，稻谷、玉米和马铃薯的水足迹占总水足迹的85%，是水足迹的主要贡献来源；能耗结构方面，各农作物有所不同，稻谷以电力消耗为主，玉米和马铃薯以化肥消耗为主，油菜和大豆以燃料消耗为主，稻谷和马铃薯能耗占总能耗的69%，是能源消耗的主要贡献来源。（3）基于自然条件差异，贵州农作物种植结构空间差异明显，稻谷主要分布在黔南海拔600m以下地势平坦地区，玉米在全省各区域均有种植，但品质有所差异，马铃薯主要种植在海拔100−2900m区域，油菜主要种植于黔中地区，大豆在各个区域均有种植且各区域占比差异小。（4）优化后全省主要农作物种植面积略有减少，其中，油菜和马铃薯的种植面积和占比有所提高，种植面积分别提高1.4万hm²和14.6万hm²，占比分别增加0.6个和1.6个百分点；稻谷和玉米种植面积和占比下降，种植面积分别减少17.1万hm²和38.6万hm²，占比分别减少0.3个和1.5个百分点；大豆保持稳定；优化后全省经济效益保持稳定，水足迹减少30.6亿m³，化肥使用量减少1.5亿t，能源消耗减少245.9万GJ，生态效益明显提高。基于水−能−粮关联关系优化后的种植结构兼顾了经济效益和生态效益，整体呈低耗水、低耗能、低污染的特点，可促进贵州农业的可持续发展。

冠层−环境温度差可间接监测茶树热量和水分变化，茶树冠层温度与茶园大气温度的时滞效应会影响监测效果。为探明两者的时滞效应与变化规律，基于2020年3−9月婺源地区茶园小气候站和附近国家气象站监测资料，分析不同茶叶采摘季和不同天气类型下，茶树冠层和茶园大气温度的变化特征。采用线性回归方法，按不同天气类型分别建立日平均冠层温度和茶园大气温度推算模型并进行检验，为茶叶气象服务提供数据支撑。结果表明：（1）不同茶叶采摘季和不同天气类型下，茶树冠层和茶园大气温度的日变化都呈明显单峰变化趋势，但冠层温度的变化强度大于茶园大气温度，且达到峰值的时间早于茶园大气温度1h左右。（2）全天24h内冠−气小时温差总体表现为春茶＞秋茶＞夏茶，晴天＞多云＞阴雨天；中午前后冠层温度高于或接近茶园大气温度，阴雨天各时次冠层温度均比茶园大气温度偏低。（3）从日平均气温看，冠层温度低于茶园大气温度1～2℃，但两者变化趋势一致。（4）日平均冠层温度和茶园大气温度推算模型均通过了0.01水平显著性检验，模拟效果总体较好，其中茶园大气温度推算模型效果好于冠层温度；不同天气类型下，阴雨天温度推算模型效果最好，晴天次之，多云天气类型相对较差。

以秸秆为载体的印度梨形孢菌肥为实验材料，设置菌肥溶液1（BFS1）、菌肥溶液2（BFS2）、无菌水对照（CK）3个处理，测定水稻种子的发芽势和发芽率；设置3种肥料处理（BF1：75%复合肥+25%菌肥1、BF2：75%复合肥+25%菌肥2和CK：100%复合肥）和2个施肥时间处理（移栽前15d和移栽时），测定水稻幼苗根系形态指标、叶片光合指标、幼苗农艺性状指标，显微镜下观察印度梨形孢定殖情况。结果表明：秸秆为载体的印度梨形孢菌肥溶液抑制了水稻种子萌发，与CK相比，BFS1和BFS2处理使发芽时间推迟1～2d，发芽率显著降低8.7个百分点和52.0个百分点（P<0.05）。秸秆为载体的印度梨形孢菌肥促进了水稻幼苗生长，BF2的促生效果更优；与CK相比，BF2处理使水稻株高、地上鲜重、根重、单株重和最长叶长分别显著增加34.5%、76.0%、47.0%、54.7%和53.9%；总根长、根直径、投影面积、表面积、根体积和根尖数量分别显著升高24.3%、39.4%、101.9%、95.3%、188.3%和98.3%；叶绿素b含量显著升高51.5%（P<0.05）。与移栽前15d相比，移栽时施肥水稻幼苗的根直径、投影面积、根体积和根尖数量分别显著提高19.2%、10.5%、55.6%和45.7%；根系活力、叶绿素a含量和类胡萝卜素含量分别显著提高27.9%、10.7%和16.9%；水稻幼苗的茎长和最长叶长分别显著提高8.2%和10.5%（P<0.05）。可见，秸秆为载体的印度梨形孢菌肥溶液抑制了水稻种子萌发，延长了发芽时间，增大了种子间长势差异；移栽时菌肥2和复合肥配施可整体提升水稻幼苗素质，效果较好。结合前期的实验结果，建议水稻种子萌发期选用低浓度（25%～50%）的菌肥溶液，移栽时配合施用75%复合肥和25%菌肥2。

以库尔勒香梨为试材，设置自然温度处理（CK）、初花期（T1）和盛花期（T2）增温处理，对果园香梨树体进行控制实验。在果实坐果始期、萼片离层形成期和萼片脱落期采集幼果，分别测定果实和萼片中矿质元素含量。同时观察梨果实脱萼率和坐果率，探讨库尔勒香梨花期温度变化对果实脱萼率和坐果率的影响及其与矿质元素积累的关系，以期为明确花期温度变化环境下库尔勒香梨的果形形成调控提供依据。结果表明：（1）不同花期增温处理可降低香梨的脱萼率，与对照相比，盛花期增温处理果实脱萼率极显著降低，由48.06%减至20.95%，较对照组降低了27.11个百分点；各处理组间坐果率差异均不显著。（2）增温处理下，坐果始期的幼果和萼片N（氮）、P（磷）、Zn（锌）含量上升而K（钾）、Ca（钙）含量下降，同时幼果中Fe（铁）含量上升而Mg（镁）含量下降。在离层形成期，对照和花期增温处理的离层未形成果萼片P含量高于离层形成果萼片，离层形成果萼片中K、Mg元素含量高于离层未形成果萼片；离层形成果果实Fe、Mg含量高于离层未形成果。在萼片脱落期宿萼果果实N、Fe、Zn含量高于脱萼果，但Ca、Mg含量低于脱萼果。在花期不同时段增温，可提高坐果始期幼果不同部位N、P、Fe和Zn的积累水平，从而可能导致萼片宿存，但对于坐果率的影响并不显著。在全球气候变化背景下，花期应根据天气变化采取相应调控措施来管理果园微环境，并进行合理施肥以提高坐果率和脱萼率，实现高效高产目标。

为了探明中部型厄尔尼诺事件（Central Pacific El Niño，CP）和东部型厄尔尼诺事件（Eastern Pacific El Niño，EP）对华南褐飞虱发生的不同影响及其气候原因，基于1979−2020年褐飞虱灯诱虫量数据和气象数据，利用非参数检验、相关分析、反距离权重插值等方法，探讨两类厄尔尼诺事件的不同气象条件对华南褐飞虱发生的影响。结果表明：（1）CP事件与EP事件对华南褐飞虱发生程度的影响存在显著差异，CP事件更易引发华南褐飞虱的发生。（2）CP事件影响华南褐飞虱发生程度受大气温度场影响显著，EP事件发生时，华南褐飞虱发生程度不仅受大气温度场影响，还受降水影响。（3）两类厄尔尼诺事件大气温度场差异和大气环流差异是造成华南褐飞虱发生程度不同的主要气象原因。

为探明设施棚内小气候对设施番茄果实生长速度的影响，利用合肥农业气象试验站2022年和2023年大棚栽培试验番茄果实横径、单果重数据和同期光照、温度、湿度等棚内气象数据，参考辐热积和水稻钟模型，建立基于气象因子贡献度的设施番茄横径、单果重生长模型，运用2022年试验数据对模型进行验证。结果表明：模型对设施番茄横径和单果重模拟效果较好，其中番茄横径模拟的RMSE为1.03mm，MAE为0.84mm，MRE为7.5%；单果重模拟RMSE为692.59mg，MAE为395.44mg，MRE为8.2%。两个模型的决定系数均在0.98以上，说明模型具备应用价值，可为设施番茄栽培环境调控提供理论依据。

针对秸秆还田抑制种子发芽和幼苗生长的问题，将印度梨形孢菌液接种在水稻秸秆上制成生物菌肥，探讨菌肥活性及其对水稻种子发芽和幼苗生长的影响，以期为秸秆还田和生物菌肥的推广应用提供科学依据。以秸秆和泥炭为载体，制成两种生物菌肥，测定载体对菌株是否有毒性、菌肥在贮存期间有效存活菌落数的变化情况，确定秸秆是否适合做印度梨形孢的载体；以‘绿旱1号’为试验材料，设置生物菌肥做底肥和菌肥浸提液浸种两种施肥方式，分别设置秸秆处理（ST）、菌肥处理（BF）和常规施肥处理（CK）3种施肥处理，以及25%、50%、75%、100%共4个菌肥浸提液梯度和无菌水（CK）5种浸种处理，对比分析不同处理水稻种子的发芽指标、水稻幼苗的农艺性状指标、根系形态指标和生理指标的变化，评价施肥效果，筛选出合适的施肥浓度和施肥方式。结果表明：（1）印度梨形孢接种在秸秆和泥炭两种载体上0～6d内，有效存活菌落数显著增加，增幅分别为2.89倍和1.89倍（P<0.05）。秸秆为载体的印度梨形孢菌肥在室温条件下（25℃）贮存180d，随着时间推移，菌肥有效存活菌落数呈先升高后降低的趋势；与接种时相比，贮存30d和60d时有效存活菌落数显著增加32.08%和31.13%，贮存120d、150d和180d时显著降低61.23%、96.60%和98.70%（P<0.05）。（2）与秸秆处理相比，菌肥处理显著提高了水稻幼苗的单株重、茎长、根长、投影面积、表面积、根系活力、叶绿素a含量和叶绿素b含量。（3）菌肥浸提液抑制水稻种子萌发，浓度越高抑制作用越强；不同浓度菌肥浸提液对胚芽长、胚根长、幼苗根系形态指标、茎长、最长叶长、单株重表现出低促高抑的影响，其中，25%菌肥浸提液对上述指标均有明显的促生效果，浸提液原液（100%）使胚芽长、根系形态指标和单株重显著降低，降幅分别为34.07%、43.53%～63.97%和19.51%（P<0.05）。研究表明，秸秆还田背景下，以秸秆为载体接种印度梨形孢菌液制成生物菌肥适合水稻种植，复合肥与印度梨形孢菌肥按照3:1的比例混合做底肥施用和25%的菌肥浸提液浸种，是适合水稻种子萌发和幼苗生长的施肥方式和施肥浓度。

以宁夏主栽苹果‘嘎啦’和‘富士’花蕾期、盛花期、坐果期和幼果期的花朵和果实为试验材料，分析各生育期不同低温处理下苹果子房受冻率。建立低温与苹果子房受冻率模拟方程，明确20%、50%和80%受冻率下霜冻指标，确定苹果不同生育期轻、中、重度霜冻指标。利用1981−2022年宁夏19个气象站日最低气温观测资料，结合数理统计和GIS空间分析方法，对宁夏霜冻发生范围、频率和强度等致灾因子危险性特征进行分析，构建承灾体脆弱性指数与暴露度指数，分析宁夏各地区苹果晚霜冻灾害风险差异，评估宁夏苹果霜冻灾害风险。结果表明：宁夏‘嘎啦’和‘富士’苹果晚霜冻害发生集中在4月20日−5月10日盛花期和坐果期。‘嘎啦’和‘富士’苹果晚霜冻高危险地区主要分布在中南部近山脉地区，其中泾源、西吉和隆德最高，危险性指数H_i＞0.3。宁夏苹果高暴露度区主要分布在平罗、银川市东南部、吴忠市的利通区和红寺堡区少部分区域、灵武市西，以及中卫市部分区域，暴露度系数为0.7～1.0。‘嘎啦’苹果霜冻风险高的地区分布在北部灵武西部、沙坡头西部和中宁县中部，南部的西吉县和隆德县；‘富士’苹果霜冻高风险地区分布于灵武西部、西吉县和隆德县大部分地区；‘嘎啦’和‘富士’苹果不可种植区主要位于贺兰山沿山、罗山、南华山和六盘山等沿山地区。‘嘎啦’苹果耐霜能力高于‘富士’苹果，但由于‘嘎啦’物候期比‘富士’提前，‘嘎啦’遭受霜冻风险高于‘富士’。区划结果较好地反映了宁夏‘嘎啦’和‘富士’苹果晚霜冻害风险分布情况，可为当地苹果区域化布局、防灾减灾提供科学依据。

为提高番茄果实成熟度的识别精度，实现番茄种植环节成熟度在线无损自动检测，本研究提出一种基于改进YOLOv5的番茄成熟度检测方法。针对番茄果实间因藤蔓、叶片的遮挡以及光照干扰而导致的识别误差、图像中小目标番茄检测难等问题，在YOLOv5算法的骨干网络Backbone中增加ECA高效通道注意力模块，将Neck结构中PAFPN替换为具有双向加权融合能力的BiFPN，在Head结构中添加小目标检测模块，通过消融试验获取最优改进算法YOLOv5−tomatoA。结果表明：相对于YOLOv3−Tiny、SSD300和Faster R−CNN目标检测网络，YOLOv5−tomatoA算法在遮挡和光照不均等复杂场景下，平均精度均值和F1得分分别达到97.4%和95.4%，图像识别仅需14.7ms，能同时满足高精度和快速响应的番茄果实识别需求。改进后的YOLOv5网络结构优化了内存占比和资源消耗，仅占用15.9M，模型更加轻量化，对实现番茄成熟度的在线无损检测具备一定的实用价值，该技术也可用于番茄自动采摘机器人设计中。

2024年夏季（6−8月）全国平均气温22.4℃，较常年同期（1991−2020年）偏高1.2℃，为1961年以来最高；全国平均降水量342.6mm，较常年同期偏多20.7mm；全国平均日照时数630.0h，较常年同期偏少35.1h。夏季农区大部光热适宜、降水充足、墒情较好，气象条件有利于秋收作物生长发育和产量形成。但区域性气象灾害多发，对秋收作物生长和产量形成造成一定影响。华北黄淮部分地区遭遇干旱、洪涝影响，部分地区旱涝急转，影响夏播工作和已播作物的在地生长；江南华南强降水导致部分地区早稻遭受“雨洗禾花”影响；东北地区中南部渍涝灾害影响作物生长和产量形成；四川盆地、长江中下游持续高温天气，部分地区一季稻及经济林果生长受到影响。