受全球氣候變暖影響，黃淮南部冬小麥生育期間溫光等氣象因子異常變化導(dǎo)致低溫凍寒害和高溫?zé)岷Φ葰庀鬄?zāi)害頻發(fā)，嚴(yán)重威脅該區(qū)小麥生產(chǎn)的持續(xù)穩(wěn)定。針對該區(qū)域溫光異常變化下作物系統(tǒng)不適應(yīng)、耕作措施不合理、栽培技術(shù)應(yīng)變不及時(shí)造成的小麥產(chǎn)量不穩(wěn)等關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，按照“作物配置適應(yīng)-耕層優(yōu)化緩解-栽培調(diào)控抗逆”的技術(shù)路線，采取“數(shù)據(jù)分析與模擬研究和田間驗(yàn)證”相結(jié)合的研究方法，歷經(jīng)10多年攻關(guān)和應(yīng)用，取得如下創(chuàng)新：

 1.明確了氣候變化背景下黃淮南部冬麥區(qū)溫光變化規(guī)律和趨勢，為優(yōu)化品種布局利用和栽培調(diào)控技術(shù)研發(fā)提供了理論基礎(chǔ)。通過對黃淮南部冬麥區(qū)近50年溫光資源變化的系統(tǒng)分析，明確了氣候變化背景下該區(qū)溫光演變規(guī)律和未來變化趨勢，表明小麥生長季平均最高氣溫上升、冬季升溫明顯，穩(wěn)定通過0℃和10℃初日提前，≥0℃和≥10℃年積溫增加，增溫界限北移，半冬性品種適應(yīng)區(qū)域擴(kuò)大；1980年代以來，越冬期整體呈縮短趨勢，小麥生育期間日照時(shí)數(shù)減少。冬季凍害風(fēng)險(xiǎn)減輕，春季凍害和籽粒形成灌漿期高溫脅迫風(fēng)險(xiǎn)增大，限制了黃淮南部冬小麥對溫光資源的有效利用。

 2.解析了黃淮南部冬小麥響應(yīng)溫光異常變化的生理生態(tài)機(jī)理和御逆減災(zāi)機(jī)制，形成了以“壯苗健株、抗逆延衰”為核心的調(diào)控途徑。系統(tǒng)研究了越冬前積溫增加、拔節(jié)期低溫和灌漿期高溫脅迫等黃淮南部溫光異常變化對冬小麥生長發(fā)育和光合系統(tǒng)的影響，解析了冬小麥響應(yīng)溫光異常變化的生理生態(tài)機(jī)理和光合機(jī)制；探明了應(yīng)對溫光異常變化的耕作措施優(yōu)化構(gòu)建合理耕層結(jié)構(gòu)、播期播量調(diào)控構(gòu)建高質(zhì)量群體、水肥合理運(yùn)籌壯苗健株、化學(xué)調(diào)控抗逆延衰等關(guān)鍵技術(shù)的御逆減災(zāi)機(jī)制，形成了以“壯苗健株、抗逆延衰”為核心的調(diào)控技術(shù)途徑，災(zāi)害損失減少10%以上。

 3.集成了以“優(yōu)化品種布局、構(gòu)建良好耕層、水肥統(tǒng)籌調(diào)控、化學(xué)抗逆延衰”為關(guān)鍵技術(shù)的抗逆豐產(chǎn)栽培技術(shù)體系，穩(wěn)產(chǎn)增效效果顯著。基于適應(yīng)溫光變化，提出了半冬性品種南移北擴(kuò)、提高周年光熱利用效率、減輕低溫危害的利用優(yōu)化布局；創(chuàng)立了旋-免-翻/松輪耕制度，解決了耕層變淺、水熱氣不暢障礙，實(shí)現(xiàn)疏松耕層、增溫保墑；建立了播前造墑貯墑和播后鎮(zhèn)壓抑散、減氮控磷鉀肥料綜合統(tǒng)籌、重拔節(jié)水氮優(yōu)化根域水分結(jié)構(gòu)和養(yǎng)分供應(yīng)、構(gòu)建高質(zhì)量群體的抗逆延衰關(guān)鍵技術(shù)；提出了氣候-作物耦合的災(zāi)害等級劃分標(biāo)準(zhǔn)，制訂了冬小麥農(nóng)業(yè)氣象觀測國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和冬小麥晚霜凍害防御技術(shù)規(guī)程、干熱風(fēng)災(zāi)害防控技術(shù)規(guī)程河南省地方標(biāo)準(zhǔn)。集成的抗逆豐產(chǎn)栽培技術(shù)體系減災(zāi)增產(chǎn)27.9公斤/畝、節(jié)本25元/畝。

    獲授權(quán)發(fā)明專利2件、實(shí)用新型專利2件、軟件著作權(quán)4項(xiàng)，制訂國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)、河南省地方標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)，發(fā)表論文33篇，其中Sci論文2篇。2018-2020年在南陽、駐馬店、周口、商丘、新鄉(xiāng)等地累計(jì)推廣應(yīng)用1884萬畝，共增產(chǎn)小麥52485萬公斤，新增產(chǎn)值82663.9萬元，節(jié)本35391.8萬元，累計(jì)新增效益118055.6萬元，經(jīng)濟(jì)社會生態(tài)效益顯著。第三方評價(jià)表明，成果整體達(dá)國內(nèi)同類研究先進(jìn)水平，在冬小麥抗逆豐產(chǎn)生理生態(tài)機(jī)理研究方面居國內(nèi)領(lǐng)先。