在“糧食豐產(chǎn)增效科技創(chuàng)新”重點(diǎn)專項(xiàng)中，項(xiàng)目組專家通過大田觀測數(shù)據(jù)及作物資源匹配理論模型模擬，解析了三大糧食作物各層次產(chǎn)量限制因子對(duì)總產(chǎn)量差的貢獻(xiàn)率，在此基礎(chǔ)上創(chuàng)建的具有良好精度的遙感—區(qū)域作物產(chǎn)量模型系統(tǒng)，能夠?qū)r(nóng)田生態(tài)協(xié)同氣候生產(chǎn)潛力進(jìn)行估算。三大糧食產(chǎn)區(qū)產(chǎn)量及效率層次差異機(jī)理分析與縮差技術(shù)闡明了作物產(chǎn)量差和效率差的時(shí)空分布規(guī)律及定量化差異特征，揭示出造成差異形成的氣候、品種、土壤、栽培技術(shù)等障礙限制因素，對(duì)糧食主產(chǎn)區(qū)產(chǎn)量和效率差異形成的栽培措施貢獻(xiàn)率進(jìn)行評(píng)價(jià)，進(jìn)而明確了作物增產(chǎn)增效潛在優(yōu)勢區(qū)域。
項(xiàng)目組專家采用代謝組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)等組學(xué)以及作物生理生態(tài)學(xué)方法和手段，研究了葉肉導(dǎo)度和氣孔對(duì)環(huán)境溫度的快速響應(yīng)，揭示光合作用快速響應(yīng)環(huán)境的生理學(xué)機(jī)制，通過葉片結(jié)構(gòu)改良和籽粒膨壓改良，實(shí)現(xiàn)“增源擴(kuò)庫”，提出密植群體通過光信號(hào)調(diào)控植株地上部形態(tài)結(jié)構(gòu)，調(diào)控株型增強(qiáng)抗倒伏能力和提升作物產(chǎn)量潛力。項(xiàng)目組專家建立了水稻機(jī)插秧超高產(chǎn)、玉米條帶耕作密植、小麥免耕帶旋播種等豐產(chǎn)增效栽培技術(shù)途徑，大幅提高了作物產(chǎn)量水平，縮減了區(qū)域產(chǎn)量與效率差異。
